从头认识java-15.3 使用HashSet须要注意的地方

Posted 2020-09-21 jhcelue

这一章节我们来讨论一下使用Set的各种实现须要注意的地方。

Set接口的经常使用实现类有：HashSet。TreeSet，LinkedHashSet

1.HashSet

大家对于HashSet的印象都是它能够去除反复的元素，每个元素都是唯一的，可是这里面有一个前提。就是必须重写equals和hashcode方法。

大家的印象大都是以下这个：

package com.ray.ch15;

import java.util.HashSet;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		HashSet<Integer> set = new HashSet<Integer>();
		set.add(1);
		set.add(2);
		set.add(3);
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			set.add(i);
		}
		System.out.println(set);
	}
}

输出：

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

事实上当中的原因是，set里面的equals和hashcode方法都继承了Object里面的。而Object里面的这两个方法刚好能够比較easy的对照java的基础类型，甚至java里面大部分的类型。由于大部分类型都已经重写了equals和hashcode方法。

那么，我们以下自己定义一下自己的类型看看：

package com.ray.ch15;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class Test<T> {
	public static <T> Set<T> fill(Set<T> set, Class<T> type)
			throws InstantiationException, IllegalAccessException,
			IllegalArgumentException, SecurityException,
			InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			set.add(type.getConstructor(int.class).newInstance(i));
		}
		return set;
	}

	public static <T> void test(Set<T> set, Class<T> type)
			throws IllegalArgumentException, SecurityException,
			InstantiationException, IllegalAccessException,
			InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
		fill(set, type);
		fill(set, type);
		fill(set, type);
		System.out.println(set);
	}

	public static void main(String[] args) throws IllegalArgumentException,
			SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException,
			InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
		test(new HashSet<SetType>(), SetType.class);
		test(new HashSet<HashType>(), HashType.class);
	}
}

class SetType {
	private int id = 0;

	public int getId() {
		return id;
	}

	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}

	public SetType(int i) {
		id = i;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return id + "";
	}

	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		return obj instanceof SetType && (id == ((SetType) obj).id);
	}
}

class HashType extends SetType {

	public HashType(int i) {
		super(i);
	}

	@Override
	public int hashCode() {
		return getId();
	}
}

输出：

[6, 6, 3, 4, 9, 5, 2, 9, 1, 7, 5, 4, 1, 2, 9, 3, 7, 8, 8, 0, 2, 0, 4, 6, 7, 5, 0, 1, 3, 8]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

解释一下上面的代码：

（1）fill方法：通过泛型和反射。往传进来的set里面加入数据

（2）test方法：我们通过多次的往set里面填充数据，看看set是否去重

（3）SetType：原始类型，仅仅是简单实现了equals方法和toString方法，toString这里通过输出id来表示对象

（4）HashType：继承SetType，再实现了hashCode方法

注意点：

（1）从输出我们能够看见。在main的第一个test方法，它的输出是许多的对象id，并且里面出现了许多的反复。这是由于我们没有重写hashCode方法，在Object的hashCode方法里面。每个对象返回的hashcode都不一样。jvm认定都是不同的对象，因此我们加入多少对象进去，就会显示多少对象

（2）接着上面的解释，以下的HashType重写了hashCode方法。以id为标准，从上面的代码我们能够看见，id很可能反复，因此jvm就会去重。

我们能够翻开HashSet的源码，看看add方法：

private transient HashMap<E,Object> map;
public boolean add(E e) {
	return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

对象是放到map里面，我们在翻开map的put方法：

public V put(K key, V value) {
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        int hash = hash(key.hashCode());
        int i = indexFor(hash, table.length);
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }

        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

它里面是对照了hash值的，因此HashSet想实现去重，必须重写equals和hashcode方法。

（3）由于上面产生的值比較少，因此排序的特殊性没有表露出来。当我们添加创建的对象时。排序就会依照一定的顺序排列，而不是依照我们想象的顺序。

关于这样的排序，我们后面的章节会说到。

以下是样例代码：

package com.ray.ch15;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class Test<T> {
	public static <T> Set<T> fill(Set<T> set, Class<T> type)
			throws InstantiationException, IllegalAccessException,
			IllegalArgumentException, SecurityException,
			InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
		for (int i = 0; i < 20; i++) {
			set.add(type.getConstructor(int.class).newInstance(i));
		}
		return set;
	}

	public static <T> void test(Set<T> set, Class<T> type)
			throws IllegalArgumentException, SecurityException,
			InstantiationException, IllegalAccessException,
			InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
		fill(set, type);
		fill(set, type);
		fill(set, type);
		System.out.println(set);
	}

	public static void main(String[] args) throws IllegalArgumentException,
			SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException,
			InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
		test(new HashSet<HashType>(), HashType.class);
	}
}

class SetType {
	private int id = 0;

	public int getId() {
		return id;
	}

	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}

	public SetType(int i) {
		id = i;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return id + "";
	}

	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		return obj instanceof SetType && (id == ((SetType) obj).id);
	}
}

class HashType extends SetType {

	public HashType(int i) {
		super(i);
	}

	@Override
	public int hashCode() {
		return getId();
	}
}

输出：

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 16, 19, 18]

总结：这一章节主要讲述了使用HashSet须要注意的地方。

这一章节就到这里，谢谢。

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