三、JavaSE_集合(Set)
Set（HashSet、TreeSet）
一、Set简单介绍
首先，我们来看看Set的API：
之前我们看到Collection的体系结构时，可以看出Set是无序的，并且存储的是不重复的。通过API我们也可以看出，Set最多保安一个null元素。
二、HashSet
1.API介绍
简单点就是，HashSet用哈希算法实现，无序，不重复，可以使用null。
2.案例
-
存储字符串并遍历
View Code1 public class Test_Set { 2 public static void main(String[] args){ 3 //存储字符串并遍历 4 HashSet<String> hashSet = new HashSet<>(); 5 boolean flag = hashSet.add("唐豆豆"); 6 boolean flag2 = hashSet.add("唐豆豆"); 7 System.out.println(flag); 8 System.out.println(flag2); 9 //增强for循环遍历 10 for (String s : hashSet){ 11 System.out.println(s); 12 } 13 } 14 }结果：
第一个输出结果为：true，证明已经存放到HashSet当中，第二个为false，证明没有存放到集合当中，输出结果也是只有一个。所以，HashSet存放的是不重复的。那么存储对象又是什么样的呢？ -
存储自定义对象保证元素唯一性
View Code1 public class Test_Set { 2 public static void main(String[] args){ 3 // addStringByHashSet(); 4 HashSet<Person> hashSet = new HashSet<>(); 5 hashSet.add(new Person("张三",23)); 6 hashSet.add(new Person("张三",23)); 7 hashSet.add(new Person("张三",23)); 8 9 System.out.println(hashSet.size()); 10 } 11 } 12 13 14 class Person { 15 private String name; 16 private Integer age; 17 18 public Person() { 19 } 20 21 public Person(String name, Integer age) { 22 this.name = name; 23 this.age = age; 24 } 25 26 public String getName() { 27 return name; 28 } 29 30 public void setName(String name) { 31 this.name = name; 32 } 33 34 public Integer getAge() { 35 return age; 36 } 37 38 public void setAge(Integer age) { 39 this.age = age; 40 } 41 42 @Override 43 public String toString() { 44 return "Person{" + 45 "name='" + name + '\'' + 46 ", age=" + age + 47 '}'; 48 } 49 //重写equals方法 50 @Override 51 public boolean equals(Object o) { 52 if (this == o) return true; 53 if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; 54 55 Person person = (Person) o; 56 57 if (name != null ? !name.equals(person.name) : person.name != null) return false; 58 return age != null ? age.equals(person.age) : person.age == null; 59 } 60 //重写HashCode方法 61 @Override 62 public int hashCode() { 63 int result = name != null ? name.hashCode() : 0; 64 result = 31 * result + (age != null ? age.hashCode() : 0); 65 return result; 66 } 67 68 }结果：
保证了元素的唯一性。
既然是HashSet，那么如果不重写hashCode方法，那么会怎么样呢？大家可以注释掉hashCode方法执行一下看看结果。
答案是：
1 Console.info(3)//答案是3
没有重写hashCode方法，也就没有执行equals方法。（也有可能执行，但概率很低）
首先，我们来看看他没有重写HashCode方法时，是怎么存储的。
1 HashSet<Person> hashSet = new HashSet<>();
2 hashSet.add(new Person("张三",23));
3 hashSet.add(new Person("张三",23));
4 hashSet.add(new Person("张三",23));
由于HashSet底层用Hash算法实现，那么第二行代码 hashSet.add(new Person("张三",23));在执行时，会生成一个hash码，第三行代码执行时有生成一个hash码，以此类推，每次都不一样，那么就认为他是三个不同的值
那么他就会都存下来。因此最后的结果就是3。
重写了hashCode方法之后呢？我们来看看那段代码~
1 @Override
2 public int hashCode() {
3 int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
4 result = 31 * result + (age != null ? age.hashCode() : 0);
5 return result;
6 }
第三行代码，一个int类型的result，如果name不为null,那么就result就等于name的hash值，如果为null，result等于0。
第四行代码，result = 31 * 第三行的result值，加上age的判断（age不为空那么就等于age的hash值，否则等于0）
最后的结果就是result的值，这是为了保证这个对象的属性的不重复，确保hash码不重复。相同的hash码采取执行equals方法，这样降低了equals执行的次数。
那么为什么会是31乘以后面的数呢？
1,31是一个质数,质数是能被1和自己本身整除的数
2,31这个数既不大也不小
3,31这个数好算,2的五次方-1,2向左移动5位
3.HashSet的原理：
- 我们使用Set集合都是需要去掉重复元素的，如果在存储的时候逐个equals()比较,，效率较低，哈希算法提高了去重复的效率， 降低了使用equals()方法的次数。
- 当HashSet调用add()方法存储对象的时候，先调用对象的hashCode()方法得到一个哈希值,，然后在集合中查找是否有哈希值相同的对象
* 如果没有哈希值相同的对象就直接存入集合
* 如果有哈希值相同的对象，就和哈希值相同的对象逐个进行equals()比较，比较结果为false就存入, true则不存
回到那个存储自定义对象的问题当中：
* 类中必须重写hashCode()和equals()方法
* hashCode()：属性相同的对象返回值必须相同， 属性不同的返回值尽量不同(提高效率)
* equals()：属性相同返回true, 属性不同返回false，返回false的时候存储
三、LinkedHashSet
官方说法：此实现与 HashSet 的不同之外在于，后者维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序，即按照将元素插入到 set 中的顺序（插入顺序）进行迭代。
也就是：保证了怎么存怎么取。类似于List怎么存怎么取。上代码：
1 public class Test_Set {
2 public static void main(String[] args) {
3 LinkedHashSet<Integer> lhs = new LinkedHashSet<>();
4 lhs.add(2);
5 lhs.add(1);
6 lhs.add(3);
7 lhs.add(1);
8 lhs.add(4);
9 lhs.add(5);
10
11 for (Integer num : lhs) {
12 System.out.println(num);
13 }
14
15 }
16 }
结果：（保证了怎么存怎么取，不重复）
四、TreeSet
1.API
好晦涩。
我们直接用例子来说明：
1 public class Test_Set {
2 public static void main(String[] args) {
3 TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<>();
4 treeSet.add(1);
5 treeSet.add(2);
6 treeSet.add(5);
7 treeSet.add(3);
8 treeSet.add(4);
9 treeSet.add(5);
10 treeSet.add(6);
11 treeSet.add(7);
12 for (Integer num : treeSet) {
13 System.out.println(num);
14 }
15 }
16 }
TreeSet是实现Set接口的，自然不重复，无序，那么运行结果是什么呢？
无论你怎么改变treeSet.add()里面的顺序，他的输出结果都是1234567。
也就是说，TreeSet提供了排序的功能，也就是用来给对象排序的。
2.TreeSet存储自定义对象
1）那么，如果我们往里面放入自定义的对象呢？
1 public class Test_Set {
2 public static void main(String[] args) {
3 TreeSet<Person> treeSet = new TreeSet<>();
4 treeSet.add(new Person("唐豆豆",24));
5 treeSet.add(new Person("王豆豆",23));
6 treeSet.add(new Person("李豆豆",24));
7
8 for (Person person : treeSet) {
9 System.out.println(person);
10 }
11 }
12 }
结果是：
Person类不能够比较，后面有个Comparable，不能够比较的。要想比较必须在Person类当中实现这一接口。那么我们来实现一下。
class Person implements Comparable<Person> {
//实现comparable接口实现的方法
@Override
public int compareTo(Person o) {
return 0;
}
private String name;
private Integer age;
public Person() {
}
public Person(String name, Integer age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
//此处省略set/get方法
}
再次运行：（只打印了一个对象信息）
将compareTo方法里的return 0改成1（正数），再次运行：（全部打印）
改成-1（负数）
总结：
TreeSet集合是用来对象元素进行排序的,同样他也可以保证元素的唯一
* 当compareTo方法返回0的时候集合中只有一个元素
* 当compareTo方法返回正数的时候集合会怎么存就怎么取
* 当compareTo方法返回负数的时候集合会倒序存储
2）存储对象按照年龄去排序
这个时候就该在compareTo方法里下手了。
改写CompareTo方法：
1 @Override
2 public int compareTo(Person o) {
3 return this.age - o.age;//this.age是当前对象的年龄，o.age是要放入集合的对象的年龄
4 }
5 //main方法
6 public static void main(String[] args) {
7 TreeSet<Person> treeSet = new TreeSet<>();
8 treeSet.add(new Person("唐豆豆", 24));
9 treeSet.add(new Person("王豆豆", 23));
10 treeSet.add(new Person("李豆豆", 28));
11
12 for (Person person : treeSet) {
13 System.out.println(person);
14 }
15 }
结果：（按照年龄进行排序）
我们来画图看看这个存储的原理：
2）存储对象按照年龄去排序，此时有对象年龄是相同的。
如：
正如上个原理图一样，如果相等那么就不存入。可是我们不想这样，不能因为年龄相同就不存储，因此还得改写CompareTo方法。
1 @Override
2 public int compareTo(Person o) {
3 int num = this.age - o.age;//年龄为主要条件
4 //年龄相同时，按照姓名的字典表顺序排序
5 return num == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : num;
6 }
结果：（年龄为主要条件，年龄相同时，按照姓名的字典表顺序排序）
以上都是通过自然顺序去排序的，接下来我们看看通过比较器进行排序。
3.比较器排序
小结一下：
1.特点
* TreeSet是用来排序的, 可以指定一个顺序, 对象存入之后会按照指定的顺序排列
2.使用方式
* a.自然顺序(Comparable)
* TreeSet类的add()方法中会把存入的对象提升为Comparable类型
* 调用对象的compareTo()方法和集合中的对象比较
* 根据compareTo()方法返回的结果进行存储
* b.比较器顺序(Comparator)
* 创建TreeSet的时候可以制定 一个Comparator
* 如果传入了Comparator的子类对象, 那么TreeSet就会按照比较器中的顺序排序
* add()方法内部会自动调用Comparator接口中compare()方法排序
* 调用的对象是compare方法的第一个参数,集合中的对象是compare方法的第二个参数
* c.两种方式的区别
* TreeSet构造函数什么都不传, 默认按照类中Comparable的顺序(没有就报错ClassCastException)
* TreeSet如果传入Comparator, 就优先按照Comparator
List & Set
1.List
* a.普通for循环, 使用get()逐个获取
* b.调用iterator()方法得到Iterator, 使用hasNext()和next()方法
* c.增强for循环, 只要可以使用Iterator的类都可以用
* d.Vector集合可以使用Enumeration的hasMoreElements()和nextElement()方法
2.Set
* a.调用iterator()方法得到Iterator, 使用hasNext()和next()方法
* b.增强for循环, 只要可以使用Iterator的类都可以用
如有错误之处，欢迎指正。
邮箱：it_chang@126.com
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