Java集合HashSet基本使用详解

HashSet特点

因为 HashSet是实现了Set接口的，所以特点和Set差不多，都是无序、无下标、元素不重复。

存储结构

HashSet的存储结构在jdk1.7之前是基于数组+链表实现的，在jdk1.8之后是基于数组+链表+红黑树来实现的

存储过程

1、根据hashcode计算保存的位置，如果此位置为空，则直接进行保存，如果不为空则进行第二步
2、执行equals方法，如果equals方法为true，则认为是重复，不继续添加，否则进行添加而形成链表

这里对上面的话简单的进行翻译一下，大家可以设想一下在火车站买门票的情形，多个窗口下排着不同的人群。窗口可以理解为一个连续的数组，分别有自己的下标，而人群则可以理解为挂在下面的元素，存储的结构为链表。所以在整个存储的过程中，根据hashcode值来判断保存在数组的哪一个位置，每个数据元素都有属于自己的hashcode值，切不同元素之间的值可能相同也可能不同。如果hashcode值相同的数则挂在同一个数组下标下。

测试案例

这里我自己新建了一个Person类来进行测试：

package com.HashSet;

public class Person {
    private String name;//姓名属性
    private int age;//年龄属性

    @Override
    public String toString() { //重写toString方法，没啥好说
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    public Person(String name, int age) { //重写构造方法，没啥好说
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

添加和删除数据：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Person> hashSet = new HashSet<Person>();
        Person p1 = new Person("张三",18);
        Person p2 = new Person("李四",20);
        Person p3 = new Person("王五",22);
        Person p4 = new Person("赵六",21);

        //添加元素
        hashSet.add(p1);
        hashSet.add(p2);
        hashSet.add(p3);
        hashSet.add(p4);
//        hashSet.add(p4); //重复添加元素，size不会进行改变

        System.out.println("size = "+hashSet.size());//4
        System.out.println(hashSet.toString());
        
        //删除
        hashSet.remove(p1);
        System.out.println("size = "+hashSet.size());//3
        
    }
}

在这里的打印结果如下，没啥好说的：

size = 4
[Person{name='李四', age=20}, Person{name='赵六', age=21}, Person{name='张三', age=18}, Person{name='王五', age=22}]
size = 3

注意事项

下面，可以将问题进行引申，如果我添加写的是 add(new Person(“王五”,22))，会不会重复进行添加？size大小会不会不变？如果删除的是remove(new Person(“王五”,22))那么size会不会减小？

答案是：add会添加成功，size会变大，remove之后的第一个王五没有 被 移除，size大小没有发生改变（不信的同学可以自己跑一遍代码进行演示）。

在这里我们得明白我们想要的功能是什么，按照Set元素的不可重复性，我们应该认为在添加了相同的元素以后size的大小是不能发生改变的，而再删除了王五以后size的大小应该是会变小，在这里却没有得到实现，所以我们应该好好思索一下这个问题。

产生问题的原因就是HashSet的数据存储过程，前面也说了，数据是根据hashcode和equals方法来进行存储的，而我们想要在逻辑上实现我们想要的结果，就必须得对hashcode方法和equals方法按照我们的方式进行重写。

package com.HashSet;

import java.util.Objects;

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    //重写equals方法
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if(o==null) //如果对象为空
            return false;
        if(o==this) //如果对象是本身
            return true;
        if(o instanceof Person) //如果对象属于Student类并且属性相等
        {
            Person p = (Person) o;
            if(p.getName().equals(this.name)&&p.getAge()==this.age)
                return true;
        }
        return false;
    }
    //重写hanshCode方法
    @Override
    public int hashCode() {
        int n1 = this.name.hashCode(); //得到name的hashcode值
        int n2 = this.age;
        return n1+n2;
    }

    @Override
    public String toString() { //重写toString方法，没啥好说
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    public Person(String name, int age) { //重写构造方法，没啥好说
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

如此一来，问题就可以得到解决了。当然这是我自己重写的hashcode方法和equals方法，如果大家根据自己的需求嫌麻烦的话可以IDE会有自动帮你写的。就想insert构造方法和get、set方法一样。不知道的同学可以到网上去搜索，这里用的是InterJ IDEA，快捷键导入的话是 ALT+INSERT.

后面的元素遍历和判空等基本操作这里就不再进行演示了，因为和之间我写的ArrayList文章差不多，大家如果有可以去参考一下，值得注意的是和ArrayList比起来HashSet进行遍历的话只能用增强for循环和迭代器，不支持for循环，因为没有下标嘛~