Set 接口
- Set接口是Collection的子接口，set接口没有提供额外的方法
- Set 集合不允许包含相同的元素，如果试把两个相同的元素加入同一个 Set 集合中，则添加操作失败。
- Set 判断两个对象是否相同不是使用 == 运算符，而是根据 equals 方法
一、Set 的主要实现类 HashSet 的用法
- HashSet 是 Set 接口的典型实现，大多数时候使用 Set 集合时都使用这个实现类。
- HashSet 按 Hash 算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取和查找性能。
- HashSet 具有以下特点：
- 不能保证元素的排列顺序
- HashSet 不是线程安全的
- 集合元素可以是 null
- 当向 HashSet 集合中存入一个元素时，HashSet 会调用该对象的 hashCode() 方法来得到该对象的 hashCode 值，然后根据 hashCode 值决定该对象在 HashSet 中的存储位置。
- HashSet 集合判断两个元素相等的标准：两个对象通过 hashCode() 方法比较相等，并且两个对象的 equals() 方法返回值也相等。
hashCode() 方法:
- 如果两个元素的 equals() 方法返回 true，但它们的 hashCode() 返回值不相等，hashSet 将会把它们存储在不同的位置，但依然可以添加成功。
- 对于存放在Set容器中的对象，对应的类一定要重写equals()和hashCode(Object obj)方法，以实现对象相等规则。
- 重写 hashCode() 方法的基本原则
- 在程序运行时，同一个对象多次调用 hashCode() 方法应该返回相同的值
- 当两个对象的 equals() 方法比较返回 true 时，这两个对象的 hashCode() 方法的返回值也应相等
- 对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值
二、LinkedHashSet 的特点与实现
- LinkedHashSet 是 HashSet 的子类
- LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，但它同时使用链表维护元素的次序，这使得元素看起来是以插入顺序保存的。
- LinkedHashSet插入性能略低于 HashSet，但在迭代访问 Set 里的全部元素时有很好的性能。
- LinkedHashSet 不允许集合元素重复。
三、TreeSet 的自然排序、定制排序
- TreeSet 是 SortedSet 接口的实现类，TreeSet 可以确保集合元素处于排序状态。
- Comparator comparator()
- Object first()
- Object last()
- Object lower(Object e)
- Object higher(Object e)
- SortedSet subSet(fromElement, toElement)
- SortedSet headSet(toElement)
- SortedSet tailSet(fromElement)
- TreeSet 两种排序方法：自然排序和定制排序。默认情况下，TreeSet 采用自然排序。
排 序——自然排序:
- 自然排序：TreeSet 会调用集合元素的 compareTo(Object obj) 方法来比较元素之间的大小关系，然后将集合元素按升序排列
- 如果试图把一个对象添加到 TreeSet 时，则该对象的类必须实现 Comparable 接口。
- 实现 Comparable 的类必须实现 compareTo(Object obj) 方法，两个对象即通过 compareTo(Object obj) 方法的返回值来比较大小。
- Comparable 的典型实现：
- BigDecimal、BigInteger 以及所有的数值型对应的包装类：按它们对应的数值大小进行比较
- Character：按字符的 unicode值来进行比较
- Boolean：true 对应的包装类实例大于 false 对应的包装类实例
- String：按字符串中字符的 unicode 值进行比较
- Date、Time：后边的时间、日期比前面的时间、日期大
- 向 TreeSet 中添加元素时，只有第一个元素无须比较compareTo()方法，后面添加的所有元素都会调用compareTo()方法进行比较。
- 因为只有相同类的两个实例才会比较大小，所以向 TreeSet 中添加的应该是同一个类的对象
- 对于 TreeSet 集合而言，它判断两个对象是否相等的唯一标准是：两个对象通过 compareTo(Object obj) 方法比较返回值
- 当需要把一个对象放入 TreeSet 中，重写该对象对应的 equals() 方法时，应保证该方法与 compareTo(Object obj) 方法有一致的结果：如果两个对象通过 equals() 方法比较返回 true，则通过 compareTo(Object obj) 方法比较应返回 0
排 序——定制排序:
- TreeSet的自然排序是根据集合元素的大小，进行元素升序排列。如果需要定制排序，比如降序排列，可通过Comparator接口的帮助。需要重写compare(T o1,T o2)方法。
- 利用int compare(T o1,T o2)方法，比较o1和o2的大小：如果方法返回正整数，则表示o1大于o2；如果返回0，表示相等；返回负整数，表示o1小于o2。
- 要实现定制排序，需要将实现Comparator接口的实例作为形参传递给TreeSet的构造器。 此时，仍然只能向TreeSet中添加类型相同的对象。否则发生ClassCastException异常。
- 使用定制排序判断两个元素相等的标准是：通过Comparator比较两个元素返回了0。
代码一：
package thirteen;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
import org.junit.Test;
/**
* Collection接口 ：
* |------List接口：
* |------ArrayList（主要的实现类）、
* |------LinkedList（对于频繁的插入、删除操作）、
* |------Vector（古老的实现类、线程安全的，但效率要低于ArrayList）
* |------Set接口：存储无序的，不可重复的元素.Set中常用的方法都是Collection下定义的。
* |------HashSet(主要实现类)
* |------LinkedHashSet
* |------TreeSet
*/
public class TestSet {
@Test
public void testTreeSet3() {
//匿名的
TreeSet set = new TreeSet(new Comparator() {
public int compare(Object o1, Object o2) {
if (o1 instanceof Customer && o2 instanceof Customer) {
Customer c1 = (Customer) o1;
Customer c2 = (Customer) o2;
int i = c1.getId().compareTo(c2.getId());
if (i == 0) {
return c1.getName().compareTo(c2.getName());
}
return i;
}
return 0;
}
});
set.add(new Customer("AA", 1003));
set.add(new Customer("BB", 1002));
set.add(new Customer("GG", 1004));
set.add(new Customer("CC", 1001));
set.add(new Customer("DD", 1001));
for (Object str : set) {
System.out.println(str);
}
}
/*
* TreeSet的定制排序： 见下面的步骤 compare()与hashCode()以及equals()三者保持一致！
*/
@Test
public void testTreeSet2() {
// 1.创建一个实现了Comparator接口的类对象
Comparator com = new Comparator() {
// 向TreeSet中添加Customer类的对象，在此compare()方法中，指明是按照Customer
// 的哪个属性排序的。
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
if (o1 instanceof Customer && o2 instanceof Customer) {
Customer c1 = (Customer) o1;
Customer c2 = (Customer) o2;
int i = c1.getId().compareTo(c2.getId());
if (i == 0) {
return c1.getName().compareTo(c2.getName());
}
return i;
}
return 0;
}
};
// 2.将此对象作为形参传递给TreeSet的构造器中
TreeSet set = new TreeSet(com);
// 3.向TreeSet中添加Comparator接口中的compare方法中涉及的类的对象。
set.add(new Customer("AA", 1003));
set.add(new Customer("BB", 1002));
set.add(new Customer("GG", 1004));
set.add(new Customer("CC", 1001));
set.add(new Customer("DD", 1001));
for (Object str : set) {
System.out.println(str);
}
}
/*
TreeSet自然排序
* TreeSet: 1.向TreeSet中添加的元素必须是同一个类的。
* 2.可以按照添加进集合中的元素的指定的顺序遍历。像String，包装类等默认按照从小到大的顺序遍历。
* 3.当向TreeSet中添加自定义类的对象时，有两种排序方法：①自然排序②定制排序
* 4.自然排序：要求自定义类实现java.lang.Comparable接口并重写其compareTo(Object obj)的抽象方法
* 在此方法中，指明按照自定义类的哪个属性进行排序。
*
* 5.向TreeSet中添加元素时，首先按照compareTo()进行比较，一旦返回0，虽然仅是两个对象的此
* 属性值相同，但是程序会认为这两个对象是相同的，进而后一个对象就不能添加进来。
*
* >compareTo()与hashCode()以及equals()三者保持一致！
*/
@Test
public void testTreeSet1() {
Set set = new TreeSet();
// set.add(new String("AA"));
// set.add(new String("AA"));
// set.add("JJ");
// set.add("GG");
// set.add("MM");
// 当Person类没有实现Comparable接口时，当向TreeSet中添加Person对象时，报ClassCastException
set.add(new Person("CC", 23));
set.add(new Person("MM", 21));
set.add(new Person("GG", 25));
set.add(new Person("JJ", 24));
set.add(new Person("KK", 20));
set.add(new Person("DD", 20));
// set.add("AA");
for (Object str : set) {
System.out.println(str);
}
}
/*
* LinkedHashSet:使用链表维护了一个添加进集合中的顺序。导致当我们遍历LinkedHashSet集合
* 元素时，是按照添加进去的顺序遍历的！
*
* LinkedHashSet插入性能略低于 HashSet，但在迭代访问 Set 里的全部元素时有很好的性能。
*/
@Test
public void testLinkedHashSet() {
Set set = new LinkedHashSet();
set.add(123);
set.add(456);
set.add(new String("AA"));
set.add(new String("AA"));
set.add("BB");
set.add(null);
Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
}
/*
* Set:存储的元素是无序的，不可重复的！
* 1.无序性：无序性！= 随机性。真正的无序性，指的是元素在底层存储的位置是无序的。
* 2.不可重复性：当向Set中添加进相同的元素的时候，后面的这个不能添加进去。
*
* 说明：要求添加进Set中的元素所在的类，一定要重写equals()和hashCode()方法。 进而保证Set中元素的不可重复性！
*
* Set中的元素时如何存储的呢？使用了哈希算法。
* 当向Set中添加对象时，首先调用此对象所在类的hashCode()方法，计算此对象的哈希值，此哈希值
* 决定了此对象在Set中的存储位置。若此位置之前没有对象存储，则这个对象直接存储到此位置。若此位置
* 已有对象存储，再通过equals()比较这两个对象是否相同。如果相同，后一个对象就不能再添加进来。 万一返回false呢，都存储。（不建议如此）
* >要求：hashCode()方法要与equals()方法一致。
*/
@Test
public void testHashSet() {
Set set = new HashSet();
set.add(123);
set.add(456);
set.add(new String("AA"));
set.add(new String("AA"));
set.add("BB");
set.add(null);
Person p1 = new Person("GG", 23);
Person p2 = new Person("GG", 23);
System.out.println(p1.equals(p2));
System.out.println(p1.hashCode());
System.out.println(p2.hashCode());
set.add(p1);
set.add(p2);
System.out.println(set.size());
System.out.println(set);
}
}
代码二：
package thirteen;
public class Person implements Comparable{
private String name;
private Integer age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public Person() {
super();
}
public Person(String name, Integer age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
//static int init = 1000;
@Override
public int hashCode() {//return age.hashCode() + name.hashCode();没下述的健壮性好。
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + ((age == null) ? 0 : age.hashCode());
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
//return init++;//不能这样用
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {//重写equals
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
Person other = (Person) obj;
if (age == null) {
if (other.age != null)
return false;
} else if (!age.equals(other.age))
return false;
if (name == null) {
if (other.name != null)
return false;
} else if (!name.equals(other.name))
return false;
return true;
}
//当向TreeSet中添加Person类的对象时，依据此方法，确定按照哪个属性排列。
@Override
public int compareTo(Object o) {
if(o instanceof Person){
Person p = (Person)o;
//return this.name.compareTo(p.name);
//return -this.age.compareTo(p.age);//从大到小
int i = this.age.compareTo(p.age);
if(i == 0){
return this.name.compareTo(p.name);
}else{
return i;
}
}
return 0;
}
}
代码三：
package thirteen;
public class Customer {
private String name;
private Integer id;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public Customer(String name, Integer id) {
super();
this.name = name;
this.id = id;
}
public Customer() {
super();
}
@Override
public String toString() {
return "Customer [name=" + name + ", id=" + id + "]";
}
@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + ((id == null) ? 0 : id.hashCode());
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
Customer other = (Customer) obj;
if (id == null) {
if (other.id != null)
return false;
} else if (!id.equals(other.id))
return false;
if (name == null) {
if (other.name != null)
return false;
} else if (!name.equals(other.name))
return false;
return true;
}
}
韧桂 2020-01-02