Collection之Set

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同List集合一样,Set集合继承了了Collection接口。

HashSet同TreeSet是我们经常使用的两个类。

HashSet跟TreeSet都继承了 AbstractSet这个抽象类:但是TreeSet实现了SortedSet这个接口:



所以TreeSet是有序的(因为它是一个红黑树的数据结构,是一种平衡二叉树(AVL树),下面会说到)

HashSet

我所知道Set一大特征是去重,集合中不会有相同的对象(如果存储在HashSet中的两个对象hashCode方法的值相同equals方法返回的结果是true,那么HashSet认为这两个元素是相同元素,只存储一个(重复元素无法存入))

add方法:


这里e是我们要存放的数据,PRESENT是一个对象,在HashSet中套了一个Map,使用Map的Key存值,Value存放一个固定的Object,这是适配器模式(理解为Set的操作是适配到Map上完成的。设计模式我最了解还是单例模式,适配器模式只是看过一点,那就不说太多).

进入到map.put方法:

 public V put(K key, V value) {
        //对于key进行hash
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }

    /**
     * Implements Map.put and related methods
     *
     * @param hash hash for key
     * @param key the key
     * @param value the value to put
     * @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
     * @param evict if false, the table is in creation mode.
     * @return previous value, or null if none
     */
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        HashMap.Node<K,V>[] tab; HashMap.Node<K,V> p; int n, i;
           //rable在开始被定义:transient Node<K,V>[] table;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            //resize是扩容方法,下面有resize的说明
            n = (tab = resize()).length;
            //根据键值key计算hash值得到插入的数组索引i,如果table[i]==null,直接新建节点添加
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            HashMap.Node<K,V> e; K k;
            //判断传入对象是否相等,相等则取代
            if (p.hash == hash &&
                    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
                //判断table[i] 是否为treeNode,即table[i] 是否是红黑树,如果是红黑树,则直接在树中插入键值对
            else if (p instanceof HashMap.TreeNode)
                e = ((HashMap.TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                // 该链为链表,就用链地址法
            else {
                //遍历table[i],判断链表长度是否大于TREEIFY_THRESHOLD(默认值为8),大于8的话把链表转换为红黑树,
                // 在红黑树中执行插入操作,否则进行链表的插入操作;遍历过程中若发现key已经存在直接覆盖value即可;
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

 final Node<K,V>[] resize() {
        //resize方法就是对hashmap扩容,它默认长度是 1<<4 最大是 1 << 30。自行点击进去看一下,这里大致说一下:
        
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        if (oldCap > 0) {
            //  如果oldCap> 0,而且map最大容量大于等于 1<<30 返回oldTab,也就是n等于原来容器长度,不在扩容了,直接返回
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            //如果oldCap> 0,而且oldCap扩大两倍小于 1<<30并且oldCap 大于等于 1<<4,那么扩容两倍
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                    oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
        //如果容器不大于0,oldThr>0,说明此次不是初始化,这里新的容器容量等于oldThr
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            newCap = oldThr;
        //DEFAULT_LOAD_FACTOR是加载因子0.75 
        else {               // zero initial threshold signifies using defaults
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        //if newThr == 0也就是如果两倍扩容大于 1<<30的情况 重新计算容量的上限 newNode[newCap]
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                    (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        threshold = newThr;
        @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
        Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            //这里就不解释了,把oldTab都移动到newTab中
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                        Node<K,V> next;
                        do {
                            next = e.next;
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

这样下来,重复的对象就不会添加进去。但是有些时候我们我们new 两个相同的对象出来


这种情况下我们应该重写JavaObject的hashCode跟equals方法


这时候就会覆盖掉。

TreeSet

可以进行去重并且排序,对于数据结构,我懂得也是皮毛而已,平衡二叉树的时间复杂度O(log n),我自己以前也写过,每次添加元素的时候都会左旋或者右旋已达到平衡的目的(树的左右深度大于等于2就表示失衡):

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既然TreeSet可以自然排序,那么TreeSet必定是有排序规则的。
1:让存入的元素自定义比较规则。
2:给TreeSet指定排序规则。
方式一:元素自身具备比较性
元素自身具备比较性,需要元素实现Comparable接口,重写compareTo方法,也就是让元素自身具备比较性,这种方式叫做元素的自然排序也叫做默认排序。
方式二:容器具备比较性
当元素自身不具备比较性,或者自身具备的比较性不是所需要的。那么此时可以让容器自身具备。需要定义一个类实现接口Comparator,重写compare方法,并将该接口的子类实例对象作为参数传递给TreeMap集合的构造方法。
注意:当Comparable比较方式和Comparator比较方式同时存在时,以Comparator的比较方式为主;
注意:在重写compareTo或者compare方法时,必须要明确比较的主要条件相等时要比较次要条件。(假设姓名和年龄一直的人为相同的人,如果想要对人按照年龄的大小来排序,如果年龄相同的人,需要如何处理?不能直接return 0,因为可能姓名不同(年龄相同姓名不同的人是不同的人)。此时就需要进行次要条件判断(需要判断姓名),只有姓名和年龄同时相等的才可以返回0.)

通过return 0来判断唯一性。

方式一实现:元素自身具备比较性


方式二实现:容器具备比较性

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