第1部分 HashSet介紹
HashSet 簡介
HashSet 是一個沒有重復(fù)元素的集合。
它是由HashMap實現(xiàn)的，不保證元素的順序，而且HashSet允許使用 null 元素。
HashSet是非同步的。如果多個線程同時訪問一個哈希 set，而其中至少一個線程修改了該 set，那么它必須 保持外部同步。這通常是通過對自然封裝該 set 的對象執(zhí)行同步操作來完成的。如果不存在這樣的對象，則應(yīng)該使用 Collections.synchronizedSet 方法來“包裝” set。最好在創(chuàng)建時完成這一操作，以防止對該 set 進(jìn)行意外的不同步訪問：
Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet(...));
HashSet通過iterator()返回的迭代器是fail-fast的。
HashSet的構(gòu)造函數(shù)
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// 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)public HashSet() // 帶集合的構(gòu)造函數(shù)public HashSet(Collection<? extends E> c) // 指定HashSet初始容量和加載因子的構(gòu)造函數(shù)public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) // 指定HashSet初始容量的構(gòu)造函數(shù)public HashSet(int initialCapacity) // 指定HashSet初始容量和加載因子的構(gòu)造函數(shù),dummy沒有任何作用HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) |
HashSet的主要API
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boolean add(E object)void clear()Object clone()boolean contains(Object object)boolean isEmpty()Iterator<E> iterator()boolean remove(Object object)int size() |
第2部分 HashSet數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
HashSet的繼承關(guān)系如下：
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java.lang.Object java.util.AbstractCollection<E> java.util.AbstractSet<E> java.util.HashSet<E>public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable { } |
HashSet與Map關(guān)系如下圖：
從圖中可以看出：
(01) HashSet繼承于AbstractSet，并且實現(xiàn)了Set接口。
(02) HashSet的本質(zhì)是一個"沒有重復(fù)元素"的集合，它是通過HashMap實現(xiàn)的。HashSet中含有一個"HashMap類型的成員變量"map，HashSet的操作函數(shù)，實際上都是通過map實現(xiàn)的。
第3部分 HashSet源碼解析(基于JDK1.6.0_45)
為了更了解HashSet的原理，下面對HashSet源碼代碼作出分析。
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package java.util;public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable{ static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L; // HashSet是通過map(HashMap對象)保存內(nèi)容的 private transient HashMap<E,Object> map; // PRESENT是向map中插入key-value對應(yīng)的value // 因為HashSet中只需要用到key，而HashMap是key-value鍵值對； // 所以，向map中添加鍵值對時，鍵值對的值固定是PRESENT private static final Object PRESENT = new Object(); // 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù) public HashSet() { // 調(diào)用HashMap的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建map map = new HashMap<E,Object>(); } // 帶集合的構(gòu)造函數(shù) public HashSet(Collection<? extends E> c) { // 創(chuàng)建map。 // 為什么要調(diào)用Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)，從 (c.size()/.75f) + 1 和 16 中選擇一個比較大的樹呢？ // 首先，說明(c.size()/.75f) + 1 // 因為從HashMap的效率(時間成本和空間成本)考慮，HashMap的加載因子是0.75。 // 當(dāng)HashMap的“閾值”(閾值=HashMap總的大小*加載因子) < “HashMap實際大小”時， // 就需要將HashMap的容量翻倍。 // 所以，(c.size()/.75f) + 1 計算出來的正好是總的空間大小。 // 接下來，說明為什么是 16 。 // HashMap的總的大小，必須是2的指數(shù)倍。若創(chuàng)建HashMap時，指定的大小不是2的指數(shù)倍； // HashMap的構(gòu)造函數(shù)中也會重新計算，找出比“指定大小”大的最小的2的指數(shù)倍的數(shù)。 // 所以，這里指定為16是從性能考慮。避免重復(fù)計算。 map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)); // 將集合(c)中的全部元素添加到HashSet中 addAll(c); } // 指定HashSet初始容量和加載因子的構(gòu)造函數(shù) public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) { map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor); } // 指定HashSet初始容量的構(gòu)造函數(shù) public HashSet(int initialCapacity) { map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity); } HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) { map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor); } // 返回HashSet的迭代器 public Iterator<E> iterator() { // 實際上返回的是HashMap的“key集合的迭代器” return map.keySet().iterator(); } public int size() { return map.size(); } public boolean isEmpty() { return map.isEmpty(); } public boolean contains(Object o) { return map.containsKey(o); } // 將元素(e)添加到HashSet中 public boolean add(E e) { return map.put(e, PRESENT)==null; } // 刪除HashSet中的元素(o) public boolean remove(Object o) { return map.remove(o)==PRESENT; } public void clear() { map.clear(); } // 克隆一個HashSet，并返回Object對象 public Object clone() { try { HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone(); newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone(); return newSet; } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new InternalError(); } } // java.io.Serializable的寫入函數(shù) // 將HashSet的“總的容量，加載因子，實際容量，所有的元素”都寫入到輸出流中 private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOException { // Write out any hidden serialization magic s.defaultWriteObject(); // Write out HashMap capacity and load factor s.writeInt(map.capacity()); s.writeFloat(map.loadFactor()); // Write out size s.writeInt(map.size()); // Write out all elements in the proper order. for (Iterator i=map.keySet().iterator(); i.hasNext(); ) s.writeObject(i.next()); } // java.io.Serializable的讀取函數(shù) // 將HashSet的“總的容量，加載因子，實際容量，所有的元素”依次讀出 private void readObject(java.io.ObjectInputStream s) throws java.io.IOException, ClassNotFoundException { // Read in any hidden serialization magic s.defaultReadObject(); // Read in HashMap capacity and load factor and create backing HashMap int capacity = s.readInt(); float loadFactor = s.readFloat(); map = (((HashSet)this) instanceof LinkedHashSet ? new LinkedHashMap<E,Object>(capacity, loadFactor) : new HashMap<E,Object>(capacity, loadFactor)); // Read in size int size = s.readInt(); // Read in all elements in the proper order. for (int i=; i<size; i++) { E e = (E) s.readObject(); map.put(e, PRESENT); } }} |
說明： HashSet的代碼實際上非常簡單，通過上面的注釋應(yīng)該很能夠看懂。它是通過HashMap實現(xiàn)的，若對HashSet的理解有困難，建議先學(xué)習(xí)以下HashMap；學(xué)完HashMap之后，在學(xué)習(xí)HashSet就非常容易了。
第4部分 HashSet遍歷方式
4.1 通過Iterator遍歷HashSet
第一步：根據(jù)iterator()獲取HashSet的迭代器。
第二步：遍歷迭代器獲取各個元素。
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// 假設(shè)set是HashSet對象for(Iterator iterator = set.iterator(); iterator.hasNext(); ) { iterator.next();} |
4.2 通過for-each遍歷HashSet
第一步：根據(jù)toArray()獲取HashSet的元素集合對應(yīng)的數(shù)組。
第二步：遍歷數(shù)組，獲取各個元素。
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// 假設(shè)set是HashSet對象，并且set中元素是String類型String[] arr = (String[])set.toArray(new String[0]);for (String str:arr) System.out.printf("for each : %s\n", str); |
HashSet的遍歷測試程序如下：
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import java.util.Random;import java.util.Iterator;import java.util.HashSet;/** @desc 介紹HashSet遍歷方法** */public class HashSetIteratorTest { public static void main(String[] args) { // 新建HashSet HashSet set = new HashSet(); // 添加元素 到HashSet中 for (int i=; i<; i++) set.add(""+i); // 通過Iterator遍歷HashSet iteratorHashSet(set) ; // 通過for-each遍歷HashSet foreachHashSet(set); } /* * 通過Iterator遍歷HashSet。推薦方式 */ private static void iteratorHashSet(HashSet set) { for(Iterator iterator = set.iterator(); iterator.hasNext(); ) { System.out.printf("iterator : %s\n", iterator.next()); } } /* * 通過for-each遍歷HashSet。不推薦！此方法需要先將Set轉(zhuǎn)換為數(shù)組 */ private static void foreachHashSet(HashSet set) { String[] arr = (String[])set.toArray(new String[]); for (String str:arr) System.out.printf("for each : %s\n", str); }} |
運行結(jié)果：
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iterator : 3iterator : 2iterator : 1iterator : 0iterator : 4for each : 3for each : 2for each : 1for each : 0for each : 4 |
第5部分 HashSet示例
下面我們通過實例學(xué)習(xí)如何使用HashSet
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import java.util.Iterator; import java.util.HashSet; /* * @desc HashSet常用API的使用。 * * @author skywang */ public class HashSetTest { public static void main(String[] args) { // HashSet常用API testHashSetAPIs() ; } /* * HashSet除了iterator()和add()之外的其它常用API */ private static void testHashSetAPIs() { // 新建HashSet HashSet set = new HashSet(); // 將元素添加到Set中 set.add("a"); set.add("b"); set.add("c"); set.add("d"); set.add("e"); // 打印HashSet的實際大小 System.out.printf("size : %d\n", set.size()); // 判斷HashSet是否包含某個值 System.out.printf("HashSet contains a :%s\n", set.contains("a")); System.out.printf("HashSet contains g :%s\n", set.contains("g")); // 刪除HashSet中的“e” set.remove("e"); // 將Set轉(zhuǎn)換為數(shù)組 String[] arr = (String[])set.toArray(new String[]); for (String str:arr) System.out.printf("for each : %s\n", str); // 新建一個包含b、c、f的HashSet HashSet otherset = new HashSet(); otherset.add("b"); otherset.add("c"); otherset.add("f"); // 克隆一個removeset，內(nèi)容和set一模一樣 HashSet removeset = (HashSet)set.clone(); // 刪除“removeset中，屬于otherSet的元素” removeset.removeAll(otherset); // 打印removeset System.out.printf("removeset : %s\n", removeset); // 克隆一個retainset，內(nèi)容和set一模一樣 HashSet retainset = (HashSet)set.clone(); // 保留“retainset中，屬于otherSet的元素” retainset.retainAll(otherset); // 打印retainset System.out.printf("retainset : %s\n", retainset); // 遍歷HashSet for(Iterator iterator = set.iterator(); iterator.hasNext(); ) System.out.printf("iterator : %s\n", iterator.next()); // 清空HashSet set.clear(); // 輸出HashSet是否為空 System.out.printf("%s\n", set.isEmpty()?"set is empty":"set is not empty"); } } |
運行結(jié)果：
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size : 5HashSet contains a :trueHashSet contains g :falsefor each : dfor each : bfor each : cfor each : aremoveset : [d, a]retainset : [b, c]iterator : diterator : biterator : citerator : aset is empty |
以上所述是小編給大家介紹的Java中的HashSet詳解和使用示例_動力節(jié)點Java學(xué)院整理，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對服務(wù)器之家網(wǎng)站的支持！
