java基础33 Set集合下的HashSet集合和TreeSet集合

Posted 2020-11-07 DSHORE

单例集合体系：

---------| collection  单例集合的根接口
--------------| List  如果实现了list接口的集合类，具备的特点：有序，可重复       注：集合中的有序不是指自然顺序，而是指添加进去的顺序与出来的顺序是一致的
------------------| ArrayList  ArrayList底层维护了一个object数组的实现的。(线程不安全)，特点：查询速度快，增删速度慢。（有序，可重复）
------------------| LinkedList  LinkedList底层是使用链表结构实现的，线程不安全，特点：查询速度慢，增删速度快。（有序，可重复）
------------------| Vector(了解即可)  底层也是维护一个Object数组的实现的，实现与ArrayList是一样的，但是Vector是线程安全的，操作效率低
--------------| Set  如果实现了set接口的集合类，具备的特点：无序，不可重复     注：集合中的无序不是指自然顺序，而是指添加元素进去的顺序与元素出来的顺序是不一致的
------------------| HashSet  底层是用于一个哈希表支持的，线程不安全，特点：存储速度块
------------------| TreeSet  底层是使用红黑树(二叉树)数据结构实现的，线程不同步(即线程不安全)，不能在多线程中共享，但可以使用synchroinzedMap()方法来实现同步。特点：会对元素进行排序存储（按自然顺序）

双例集合体系：

----------| Map  双例集合的根接口。如果是实现了Map接口的集合类，具备的特点：存储的数据都是以键值对形式存在的，键不可重复，值可以重复
--------------| HashMap  底层是基于哈希表实现的，HashMap允许键和值为null，线程不安全，特点：存储速度块
--------------| TreeMap  基于红黑数(二叉树)数据结构实现的，线程不同步(即线程不安全)，特点：会对元素经行排序存储
--------------| HashTable(了解即可)   线程安全

---

1、HashSet 集合

    HashSet集合是Set接口(集合)的一个实现；集合中的元素：无序，且不可重复性

1.1、HashSet 集合常用方法

    add(Object)：将指定的元素添加到集合中
    remove(object)：从HashSet集合中移除指定的元素
    size()：返回当前集合中元素的个数
    iterator()：返回此集合中的元素的迭代器
    toArray()：返回一个包含此集合中所有元素的数组    相当于把集合转换成数组的形式
    contain(object)：判断某元素是否在HashSet集合中（包含关系）

其实这几个集合的常用方法几乎一样，比如 collection集合的一些常用方法

1.2、HashSet 集合不能添加重复元素的原理

    当调用add(Object)方法添加元素的时，首先会调用Object的hashCode方法判哈希码是否已经存在，如不存在则直接插入元素；如果已存在，则再去调用Object对象的equals()方法，判断是否返回true，如果为true则说明元素已经存在，就不能再往HashSet集合中添加元素了；如为返回false，则说明元素不存在，可以继续往HashSet集合中插入元素。

1.3、实例

例1

 1 package com.dhb.collection;
 2 
 3 import java.util.HashSet;
 4 
 5 /**
 6  * @author DSHORE / 2018-5-21
 7  *
 8  */
 9 /* HashSet的实现原理：往HasSet添加元素的时候，会先调用hashCode方法得到元素的咍希值，然后通过元素的哈希值经过移运算，就可以算出该元素存储在咍希表的存储位置。
10  *  1、如果算出该元素哈希码值的存储位置处还没有任何的元素，那么该元素可以直接存储到该位置上
11  *  2、如果算出该元素哈希码值的存储位置处已经有元素了，那么就会调用该元素的equals方法与该位置的元素做一次比较，如果equals返回值是true，那么该元素与这个位置已经存在的元素就被视为重复元素，不允许再添加了；如果equals返回的是false,那么该元素还可以添加进集合里。
12  * */
13 class Personer{
14     int id;
15     String name;
16     
17     public Personer(int id,String name) {
18         this.id=id;
19         this.name=name;
20     }
21     @Override
22     public String toString() {//重写toString()的作用：让返回值以字符串的形式输出；若不重写，返回值则是内存地址
23         return "Person [id=" + id + ", name=" + name + "]";
24     }
25     @Override
26     public int hashCode() {//重写hashCode()的作用：只通过id来作判断
27         System.out.println("========HashCode========");//输出了5遍   原因：只要add()多少次，hashCode()就运行多少遍。
28         return id;
29     }
30     @Override
31     public boolean equals(Object obj) {//重写equals()的作用：用id来判断是否是同一个元素
32         System.out.println("======这是equals方法========");//输出了一遍  原因：只需要进行判断的元素，equals()才运行。 如：只有狗娃处，才需要判断(因为只与id有关)
33         Personer p=(Personer)obj;
34         return this.id==p.id;
35     }
36 }
37 public class Demo11 {
38     
39     public static void main(String[] args) {
40         HashSet<Personer> set=new HashSet<Personer>();//<Personer>：表示泛型
41         set.add(new Personer(110,"狗娃"));
42         set.add(new Personer(120,"狗剩"));
43         set.add(new Personer(119,"狗蛋"));
44         set.add(new Personer(1000,"狗蛋"));
45         
46         //假设只要编号一致,就是同一个人
47         System.out.println("添加元素成功了吗? "+set.add(new Personer(110, "狗娃")));//返回值：false   如果不重写equals()方法，那么返回值为true。原因在代码最上面
48         System.out.println(set);//返回值：[Person [id=119, name=狗蛋], Person [id=110, name=狗娃], Person [id=10000, name=狗蛋], Person [id=120, name=狗剩]]
49     }
50 }

例2

 1 package com.dhb.collection;
 2 
 3 /**
 4  * @author DSHORE / 2018-5-21
 5  *
 6  */
 7 public class Demo13 {
 8     public static void main(String[] args) {
 9         String str1="hello";
10         String str2=new String("hello");
11         System.out.println("两个是同一个对象?"+(str1==str2));//返回值：false
12         System.out.println("str1的hasCode："+str1.hashCode());//返回值：99162322
13         System.out.println("str2的hasCode："+str2.hashCode());//返回值：99162322
14         /*
15          * HashCode默认情况下表示的内存地址,String类已经重写了Object的hasCode方法
16          * 注意:如果两个字符串的内容一致,那么返回的hashCode码也会一致
17          * */
18     }
19 }

 

2、TreeSet 集合

    TreeSet集合也是Set接口(集合)的一个实现；集合中的元素：无序，且不可重复性。 但是TreeSet集合的存储是有序的，即：存储到集合中的元素是按自然顺序存储的。

 2.1、TreeSet集合和HashSet集合的区别

相同点：
    都是无序，且唯一不重复的Set集合。
不同点：

    1、从底层来说：HashSet是用哈希表来存储数据，而TreeSet是用二叉平衡树来存储数据。
    2、从功能上来说：由于排序，势必要影响速度。所以，如果不需要顺序的话，建议使用HashSet，使用Hash表存储数据的HashSet在速度上更胜一筹。如果需要顺序，则TreeSet更为明智。
    3、TreeSet是一种自带排序的set集合，而HashSet没有排序的Set集合。

2.2、TreeSet要注意的事项

    1.往TreeSet里面添加元素时候，如果元素本具备自然顺序特性，那么就按照元素的自然顺序排序存储.
    2.往TreSet里面添加元素时候，如果元素不具备自然顺序特性，那么该元素就必须要实现Comparable接口，把元素的比较规则定义在compareTo(T o)方法中
    3.如果比较元素的时候，compareTo返回的是0，那么该元素被视为重复元素，不允许添加 (注意：TreeSet与HashCode，equals没有任何关系)
    4.往TreeSet里面添加元素时候，如果元素本身不具备自然自然顺序特性，而且元素所属类也没有实现Comparable接口，那么我们必须要在创建TreeSet的时候传入一个比较器.

2.3、自定义比较器

  自定一个比较器只需要实现接口 Comparator<T>即可，把元素与元素之间的比较规则定义在compare方法内即可

自定义比较器的格式:
    class 类名  implements Comparator<T>{

    }

2.4、实例

例1

 1 package com.dhb.collection;
 2 
 3 import java.util.TreeSet;
 4 
 5 /**
 6  * @author DSHORE / 2018-5-25
 7  *
 8  */
 9 class Emp1 implements Comparable<Emp>{
10     int id;
11     String name;
12     int salary;
13     public Emp1(int id, String name, int salary) {
14         super();
15         this.id = id;
16         this.name = name;
17         this.salary = salary;
18     }
19     public Emp1() {
20     }
21     public int getId() {
22         return id;
23     }
24     public void setId(int id) {
25         this.id = id;
26     }
27     public String getName() {
28         return name;
29     }
30     public void setName(String name) {
31         this.name = name;
32     }
33     public int getSalary() {
34         return salary;
35     }
36     public void setSalary(int salary) {
37         this.salary = salary;
38     }
39     //元素与元素的比较规则
40     @Override
41     public int compareTo(Emp o) {
42         return this.salary-o.salary;
43     }
44 }
45 public class Demo17 {
46     public static void main(String[] args) {
47         TreeSet tree=new TreeSet();
48         tree.add(\'b\');
49         tree.add(\'c\');
50         tree.add(\'a\');
51         tree.add(\'z\');
52         tree.add(\'1\');//如果单引号去掉，则报异常：ClassCastException；因为是两种类型的数据了，没法按自然顺序排序
53         tree.add(\'f\');
54         tree.add(\'f\');
55         
56         System.out.println("集合的元素："+tree);//返回值：[1, a, b, c, f, z]    按自然顺序存储
57     }
58 }

例2

 1 package com.dhb.collection;
 2 
 3 import java.util.Comparator;
 4 import java.util.TreeSet;
 5 
 6 /**
 7  * @author DSHORE / 2018-5-21
 8  *
 9  */
10 class Emp implements Comparable<Emp>{
11     int id;
12     String name;
13     int salary;
14     public Emp() {
15     }
16     public Emp(int id, String name, int salary) {
17         super();
18         this.id = id;
19         this.name = name;
20         this.salary = salary;
21     }
22     public int getId() {
23         return id;
24     }
25     public void setId(int id) {
26         this.id = id;
27     }
28     public String getName() {
29         return name;
30     }
31     public void setName(String name) {
32         this.name = name;
33     }
34     public int getSalary() {
35         return salary;
36     }
37     public void setSalary(int salary) {
38         this.salary = salary;
39     }
40     //元素与元素的比较规则  (根据指定字段进行比较 排序存储)
41     @Override
42     public int compareTo(Emp o) {
43         //System.out.println(this.name+"compare"+o.name);
44         return this.salary-o.salary;
45     }
46     /*@Override
47     public String toString() {
48         return "Emp [id=" + id + ", name=" + name + ", salary=" + salary + "]";
49     }*/
50     @Override
51     public String toString() {
52         return "Emp(编号=" + id + ", 名字=" + name + ", 薪资=" + salary + ")";
53     }
54 }
55 //自定义比较器   作用：用于根据指定字段进行比较 排序存储
56 class MyComparator implements Comparator<Emp>{
57     @Override
58     public int compare(Emp o1, Emp o2) {    
59         return o1.salary-o2.salary;
60     }    
61 }
62 public class Demo16 {
63     public static void main(String[] args) {
64         //调用自定义比较器
65         /*MyComparator comparator = new MyComparator();
66         TreeSet tree=new TreeSet(comparator);
67         */
68         TreeSet<Emp> tree=new TreeSet<Emp>();
69         tree.add(new Emp(2,"张三",3000));
70         tree.add(new Emp(3,"李四",4000));
71         tree.add(new Emp(4,"王五",3500));
72         tree.add(new Emp(7,"王虎",3500));
73         tree.add(new Emp(5,"赵六",35000));
74         tree.add(new Emp(6,"老李",4500));
75         
76         System.out.println("集合的元素："+tree);//返回值：[Emp(编号=2,名字=张三,薪资=3000), Emp(编号=4,名字=王五,薪资=3500), Emp(编号=3,名字=李四,薪资=4000), Emp(编号=6,名字=老李,薪资=4500), Emp(编号=5,名字=赵六,薪资=35000)]
77     }
78 }

例3

 1 package com.dhb.collection;
 2 
 3 import java.util.Iterator;
 4 import java.util.TreeSet;
 5 
 6 /**
 7  * @author DSHORE / 2018-5-21
 8  *
 9  */
10 /*
11  * 需求:将字符串中的数值进行排序.
12  *         例如String str="8,1,23,2,16,98";-------->"1,2,8,16,23,98"
13  * */
14 public class Demo15 {
15     public static void main(String[] args) {
16         String str="8,1,23,2,16,98";
17         String[] datas=str.split(",");//split()：返回是一个数组
18         
19         TreeSet tree=new TreeSet();
20         for (int i = 0; i < datas.length; i++) {
21             tree.add(Integer.parseInt(datas[i]));//字符串转int类型数据是需要使用Integer.paserInt()。  paserInt()：获取原始数据类型的一个特定的字符串
22         }
23         //遍历treeSet集合中的元素拼接成对应的字符串
24         Iterator it=tree.iterator();
25         while(it.hasNext()){
26             System.out.print("["+it.next()+"]"+",");//返回值：[1],[2],[8],[16],[23],[98],
27         }
28     }
29 }

 

 

 

 

 

 

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