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【Java集合】Set

JAVA 集合对象

2023-03-02 10:32:36 时间

继续Java集合类的总结学习，上篇博客总结的List类，本篇博客总结的是Set类。

#### 一. Set的定义 ####

Set集合类似于一个罐子，”丢进”Set集合里的多个对象之间没有明显的顺序。Set继承自Collection接口，不能包含有重复元素。

#### 二. Set的实现 ####

1. Set hashSet=new HashSet();  
        不能保证元素的顺序；不可重复；不是线程安全的；集合元素可以为 NULL;

2. Set linkedHashSet = new LinkedHashSet();  
        不可以重复，有序

3. Set treeSet = new TreeSet();  
        有序；不可重复，底层使用 红黑树算法，擅长于范围查询。

#### 三. HashSet ####

其底层其实是一个数组，存在的意义是加快查询速度。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。

(一) equals()  
    equals()的作用是用来判断两个对象是否相等。

equals() 定义在JDK的Object.java中。通过判断两个对象的地址是否相等(即，是否是同一个对象)来区分它们是否相等。

使用默认的equals()方法，等价于”==”方法。我们也可以在Object的子类中重写此方法，自定义“equals()”方法，在其中定义自己的判断逻辑，如果满足则返回true，不满足则返回false。

(二) hashCode()  
    hashCode() 的作用是获取哈希码，也称为散列码；它实际上是返回一个int整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。

hashCode() 定义在JDK的Object.java中，但是，仅仅当创建某个“类”的散列表时，该类的hashCode() 才有用。更通俗地说就是创建包含该类的HashMap，Hashtable，HashSet集合时，hashCode() 才有用。

hashCode()作用是：确定该类的每一个对象在散列表中的位置；其它情况下类的hashCode() 没有作用。在散列表中hashCode() 的作用是获取对象的散列码，进而确定该对象在散列表中的位置。

以上两个方法都可以自定义实现，覆盖Object类中默认的方法。

(三) HashSet中判断集合元素是否相等  
    1.如果有两个元素通过equal()方法比较返回false，但它们的hashCode()方法返回不相等，HashSet将会把它们存储在不同的位置。

2.如果有两个元素通过equal()方法比较返回true，但它们的hashCode()方法返回不相等，HashSet将会把它们存储在不同的位置。

3.如果两个对象通过equals()方法比较不相等，hashCode()方法比较相等，HashSet将会把它们存储在相同的位置，在这个位置以链表式结构来保存多个对象。这是因为当向HashSet集合中存入一个元素时，HashSet会调用对象的hashCode()方法来得到对象的hashCode值，然后根据该hashCode值来决定该对象存储在HashSet中存储位置。

4.如果有两个元素通过equal()方法比较返回true，但它们的hashCode()方法返回true，HashSet将不予添加。

所以，HashSet判断两个元素相等的标准：两个对象通过equals()方法比较相等，并且两个对象的hashCode()方法返回值也相等。

#### 四. LinkedHashSet ####

LinkedHashSet是HashSet对的子类，也是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，同时使用链表维护元素的次序，使得元素是以插入的顺序来保存的。当遍历LinkedHashSet集合里的元素时，LinkedHashSet将会按元素的添加顺序来访问集合里的元素。但是由于要维护元素的插入顺序，在性能上略低与HashSet，但在迭代访问Set里的全部元素时有很好的性能。

#### 五. TreeSet ####

TreeSet是SortedSet接口的实现类，正如SortedSet名字所暗示的，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。

如果使用 TreeSet() 无参数的构造器创建一个 TreeSet 对象, 则要求放入其中的元素的类必须实现 Comparable 接口所以, 在其中不能放入 null 元素

必须放入同样类的对象.(默认会进行排序) 否则可能会发生类型转换异常.

\*自动排序：添加自定义对象的时候，必须要实现 Comparable 接口，并要覆盖 compareTo(Object obj) 方法来自定义比较规则

如果 this > obj,返回正数 1

如果 this < obj,返回负数 -1

如果 this = obj,返回 0 ，则认为这两个对象相等

\*定制排序: 创建 TreeSet 对象时, 传入 Comparator 接口的实现类. 要求: Comparator 接口的 compare 方法的返回值和 两个元素的 equals() 方法具有一致的返回值

public class TreeSetTest { 
        public static void main(String[] args) {
            Person p1 = new Person(1);
            Person p2 = new Person(2);
            Person p3 = new Person(3);
    
            Set<Person> set = new TreeSet<>(new Person());
            set.add(p1);
            set.add(p2);
            set.add(p3);
            System.out.println(set);  //结果为[1, 2, 3]
        }
    
    }
    
    class Person implements Comparator<Person>{
        public int age;
        public Person(){}
        public Person(int age){
            this.age = age;
        }
        @Override
        /*** * 根据年龄大小进行排序 */
        public int compare(Person o1, Person o2) {
            // TODO Auto-generated method stub
            if(o1.age > o2.age){
                return 1;
            }else if(o1.age < o2.age){
                return -1;
            }else{
                return 0;
            }
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return ""+this.age;
        }
    }

#### 五. EnumSet ####

EnumSet是一个专为枚举类设计的集合类，EnumSet中的所有元素都必须是指定枚举类型的枚举值，该枚举类型在创建EnumSet时显示或隐式地指定。EnumSet的集合元素也是有序的，EnumSet以枚举值在EnumSet类内的定义顺序来决定集合元素的顺序。

#### 六. HashSet、TreeSet和EnumSet的性能对比 ####

EnumSet性能>HashSet性能>LinkedHashSet>TreeSet性能

EnumSet内部以位向量的形式存储，结构紧凑、高效，且只存储枚举类的枚举值，所以最高效。

HashSet以hash算法进行位置存储，特别适合用于添加、查询操作。

LinkedHashSet由于要维护链表，性能比HashSet差点，但是有了链表，LinkedHashSet更适合于插入、删除以及遍历操作。

TreeSet需要额外的红黑树算法来维护集合的次序，性能最次。

但是具体使用要考虑具体的使用场景。

当需要一个特定排序的集合时，使用TreeSet集合。

当需要保存枚举类的枚举值时，使用EnumSet集合。

当经常使用添加、查询操作时，使用HashSet。

当经常插入排序或使用删除、插入及遍历操作时，使用LinkedHashSet。

#### 七. Set在项目中的应用 ####

Set与list相比，最大的一个区别就在于Set是不重复的集合，所以，在之前的项目中往往用Set进行去重。

//机油滤清器-产品型类可选项
            Map<String,String> oilFilterTypeMap = UdataHttpUtil.getInstance().getStandardPartsPropertyByCode("oilFilter-type");
            if(oilFilterTypeMap == null || StringUtils.isBlank(oilFilterTypeMap.get("field_item"))){
                errorList.add("系统错误，获取可选项失败，code=oilFilter-type");
            }
            String[] items = oilFilterTypeMap.get("field_item").split(",");
    
            Set<String> itemSet = new HashSet<>();
            for (String item : items) {
                itemSet.add(item);
            }

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