Java_18 Map与Set集合---①HashSet集合

HashSet集合

1、Set接口的特点：

Set体系的集合：
	A：存入集合的顺序和取出集合的顺序不一致
	B：没有索引
	C：存入集合的元素没有重复

/*
	使用HashSet存储字符串并遍历
	Set集合的特点：
		无序（存储和读取的顺序可能不一样）
		不允许重复（元素唯一）
		没有索引
*/
public class HashSetDemo{
	public static void main(String[] args){
		//创建集合对象
		//HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
		Set<String> s = new HashSet<String>();//父接口引用指向子类对象，子类的特殊方法不可使用
		//添加元素对象
		s.add("Hello");
		s.add("Java");
		s.add("World");
		//遍历元素对象
		//增强for
		for(String s : s){
			System.out.println(s);
			/*
				输出结果：
					Hello
					World
					Java
			*/
		}
	}
	private static void method1(Set<String> s){
		//迭代器
		Iterator<String> it = s.iterator();
		while(it.hashNext()){
			String s = it.next();
			System.out.println(s);
		}	
	}
	
	private static void method(Set<String> s){
		//转数组
		Object[] objs = s.toArray();
		for(int i ; i < objs.length(); i++){
			System.out.println(objs[i]);
			/*
				输出：Hello
					 Java
					 World
				
			*/
		}
	}
}

2、HashSet的使用以及唯一性原理

1、HashSet的使用

   public class HashSetDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
		//创建集合对象
		HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
		//创建元素对象
		Student s = new Student("zhangsan",18);
		Student s2 = new Student("lisi",19);
		Student s3 = new Student("lisi",19);
		//添加元素对象
		hs.add(s);
		hs.add(s2);
		hs.add(s3);
		//遍历集合对象
		for (Student student : hs) {
			System.out.println(student);
		}
		 
	}
		 
}

2、HashSet唯一性原理

规则:
新添加到HashSet集合的元素都会与集合中已有的元素一一比较

    首先比较哈希值(每个元素都会调用hashCode()产生一个哈希值)
         如果新添加的元素与集合中已有的元素的哈希值都不同,新添加的元素存入集合
         如果新添加的元素与集合中已有的某个元素哈希值相同,此时还需要调用equals(Object obj)比较
               如果equals(Object obj)方法返回true,说明新添加的元素与集合中已有的某个元素的属性值相同,那么新添加的元素不存入集合
               如果equals(Object obj)方法返回false, 说明新添加的元素与集合中已有的元素的属性值都不同, 那么新添加的元素存入集合

3、HashSet的add()方法解析（jdk源码）：

//K key：要添加的新元素
public V put(K key, V value){
	//根据新添加元素的hashCode()返回值计算初hash值
	int hash = hash(key);
	int i = indexFor(hash,table.length);

	//获取当前集合中的每一个元素
	for(Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next){
		Object k ;
		//和新元素进行比较，判断是否重复，如果重复则返回
		//先比较hash值，若hash值不一样，if语句结束
		//若hash值一样，则比较地址值或者使用equals方法进行比较
		//比较结果如果为true，则重复，不再添加
		if(e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))){
			V oldValue = e.value;
			e.value = value;
			e.recordAccess(this);
			return oldValue;
		}
	}
	modCount++;
	//直接添加元素
	addEntry(hash,key,value,i);
	return null;
}

案例

import java.util.HashSet;

/*
 *	使用HashSet存储自定义对象并遍历 	
 *	发现添加同一个元素对象时，可以成功添加	
 *	通过查看源码发现：
 *				HashSet的add()方法，首先会使用当前集合中的每一个元素和新添加的元素进行hash值比较，
 *				如果hash值不一样，则直接添加新的元素
 *				如果hash值一样，比较地址值或者使用equals方法进行比较
 *				比较结果一样，则认为是重复不添加
 *				所有的比较结果都不一样则添加
 *	解决方法：
 *		重写equals方法、hashCode方法
 */
public class HashSetDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
		//创建集合对象
		HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
		//创建元素对象
		Student s = new Student("zhangsan",18);
		Student s2 = new Student("lisi",19);
		Student s3 = new Student("lisi",19);
		//添加元素对象
		hs.add(s);
		hs.add(s2);
		hs.add(s3);
		//遍历集合对象
		for (Student student : hs) {
			System.out.println(student);
		}
		 
	}
		 
}

class Student {
	String name;
	int age;
	
	public Student(String name,int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
	//重写equals方法
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		//System.out.println("-------------------");
		Student s = (Student)obj;//向下转型，可以获取子类特有成员
		
		//比较年龄是否相等，如果不等则返回false
		if(this.age != s.age) {
			return false;
		}
		
		//比较姓名是否相等，如果不等则返回false
		if(!this.name.equals(s.name)) {
			return false;
		}
		
		//默认返回true，说明两个学生是相等的
		return true;
	}
	//重写hashCoede方法
	//为了能调用equals方法，使得hash值一样都是1
	@Override
	public int hashCode() {
		return 1;
	}
	
}

4、hashCode方法优化:
如果让hashCode()方法返回一个固定值,那么每个新添加的元素都要调用equals(Object obj)方法比较,那么效率较低；
只需要让不同属性的值的元素产生不同的哈希值,那么就可以不再调用equals方法比较提高效率
HashSetDemo.java

public class HashSetDemo3 {
	public static void main(String[] args) {
		//创建集合对象
		HashSet<Person> hs = new HashSet<Person>();
		//创建元素对象
		Person p = new Person("zhangsan",18);
		Person p2 = new Person("lisi",18);
		Person p3 = new Person("lisi",18); 
       
		//添加元素对象
		hs.add(p);
		hs.add(p2);
		hs.add(p3);
		//遍历集合对象
		for (Person person : hs) {
			System.out.println(person);
		}
	}
}

Person.java

public class Person {
	String name;
	int age;
	
	public Person(String name,int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}

	
	@Override
	public int hashCode() {
		
		/* 我们发现当hashCode方法永远返回整数1时，所有对象的hash值都是一样的，
		 * 有一些对象他的成员变量完全不同，但是他们还需要进行hash和equals方法的比较，
		 * 如果我们可以让成员变量不同的对象，他们的hash值也不同，这就可以减少一部分equals方法的比较
		 * 从而可以提高我们程序的效率
		 * 
		 * 可以尝试着让hashCode方法的返回值和对象的成员变量有关
		 * 可以让hashCode方法返回所有成员变量之和，
		 * 让基本数据类型直接想加，然后引用数据类型获取hashCode方法返回值后再相加（boolean不可以参与运算）
		 */
		 
		//return age;
		return age + name.hashCode();
	}
	
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		System.out.println("-------------");
		
		//提高效率
		if(this == obj) {
			return true;
		}
		
		//提高健壮性
		if(this.getClass() != obj.getClass()) {
			return false;
		}
		
		
		
		//向下转型
		Person p = (Person)obj;
		
		if(!this.name.equals(p.name)) {
			return false;
		}
		
		if(this.age != p.age) {
			return false;
		}
		
		return true;
		
	}

}

eclipse中可以直接右键选择重写hashCode()、equals()方法

@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + age;
		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;
		Person other = (Person) obj;
		if (age != other.age)
			return false;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}