java中set接口哈希表哈希值HashSetLinkedHashSet方法的可变参数

Posted 2023-02-23 苦海123

set接口：

set接口和list接口一样，都是继承于Collection接口，它与Collection接口中的方法基本一致。特点：不允许存储重复元素，元素没有索引。它主要有两个实现类：HashSet（具有哈希表结构，实际是一个HashMap实例，它的没有顺序，但是查询速度非常快，底层也不是同步的 ）和LinkedHashSet

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

// set接口：继承于Collection接口，不允许存储重复元素，且没有索引，因此不能使用带索引的方法，也不能使用普通的for遍历
// set接口主要有两个实现类：HashSet和
// 1.HashSet特点：1.不允许存储重复元素 2.没有索引，不能使用带索引的方法，也不能使用普通的for遍历 3.无序的集合，存取元素的顺序可能不同 4.底层是一个哈希表结构（查询速度非常快）
public class setInterfaceClass 
    public static void main(String[] args) 
        // 使用多态的方式创建一个HashSet集合：
        Set<Integer> st = new HashSet<Integer>();
        // 使用add方法向集合中添加元素：
        st.add(1);
        st.add(2);
        st.add(2);
        st.add(4);
        System.out.println(st); // [1, 2, 3, 4]
        // 遍历st集合：不能使用for遍历没有索引的集合：一般使用迭代器或增强for遍历没有索引的集合：
        // for (int i = 0; i < st.size();i++) 
        //    System.out.println(st[i]);
        //
        Iterator<Integer> it = st.iterator();
        while (it.hasNext()) 
            int num = it.next();
            System.out.println(num); // 分别打印出了每个元素，但是2只打印了一次，因为存元素时不会存入重复的元素
        
        for (int i : st) 
            System.out.println(i); // 分别打印出了每个元素，但是2只打印了一次，因为存元素时不会存入重复的元素
        ;
    

哈希表：

HashSet集合存储数据的结构就是使用哈希表，那么什么是哈希表？想要了解哈希表，那么就先了解哈希值。

哈希值 ：一个十进制的整数，由系统随机给出（实际就是对象的地址值，但是并非物理地址，而是模拟出来的地址，在Object类中有一个hashCode方法可以获取对象的哈希值），

定义一个继承了Object的类：

// 定义一个TestClass类并继承Object
public class TestClass extends Object
    // 点进Object查找hashCode方法可以看到源码：public native int hashCode(); 此方法没有方法体，而是有一个native，表示该方法调用了本地系统方法

使用TestClass类创建对象，并使用hashCode方法：

// 哈希值：一个由系统随机给出的对象整数地址值，hashCod方法可以返回这个哈希值：
public class hashCodeMethodsClass 
    public static void main(String[] args) 
        // 创建一个TestClass类的对象，又因为TestClass类继承了Object，因此可以调用hashCode方法：
        TestClass tc = new TestClass();
        int hashValue = tc.hashCode();
        System.out.println(hashValue); // 1967205423 ,每次执行都会得到不同的值

        TestClass tc2 = new TestClass();
        int hashValue2 = tc2.hashCode();
        System.out.println(hashValue2); // 42121758 ,每次执行都会得到不同的值
        System.out.println(tc == tc2); // false
 
        // 如何我们重写hashCode方法,那么返回值就一直是一个定值，虽然返回值的哈希值是相同的，但是这两个对象也是不相等的，因为物理地址不同

        // String类的哈希值:
        String s1 = new String("abc");
        String s2 = new String("abc");
        System.out.println(s1.hashCode()); // 96354
        System.out.println(s2.hashCode()); // 96354
        System.out.println(s1 == s2); // false

        // 字符串不相同，哈希值也是有可能相同的，如：
        System.out.println("重地".hashCode()); // 1179395
        System.out.println("通话".hashCode()); // 1179395
    

哈希表结构：

jdk1.8之前哈希表 = 数组+链表，jdk1.8之后哈希表= 数组+ 红黑树（提高查询速度）

set集合不能存储重复元素的原理 ：

import java.util.HashSet;

// set集合不允许存储重复元素的原理：
public class setNoRepet 
    public static void main(String[] args) 
        HashSet<String> st = new HashSet<String>();
        String s1 = new String("abc");
        String s2 = new String("abc");

        st.add(s1);
        st.add(s2);
        st.add("重地");
        st.add("通话");
        st.add("abc");

        System.out.println(st); // [重地, 通话, abc] ,每次添加元素底层都会调用hashCode计算哈希值，并将这个哈希值水平存到数组中，如果有相同的哈希值元素被添加，那么会继续调用equals方法进一步比较两个元素是否相同，如果相同则不会存储，否则会在垂直方向将元素存到对应哈希值下面
    

HashSet存储自定义类型元素：

给HashSet中存放自定义元素时，需要重写对象中hashCode和equals方法，建立自己的比较方法，才能保证HashSet集合中的对象唯一。

自定义类：

import java.util.Objects;

public class Person 
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String name) 
        this.name = name;
    

    public Person() 
    

    //  重写equals和hashCode方法代码可以alt+insert自定生成：
    @Override
    public boolean equals(Object o) 
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    

    @Override
    public int hashCode() 
        return Objects.hash(name, age);
    

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

    public void setAge(int age) 
        this.age = age;
    

    public String getName() 
        return name;
    

    public int getAge() 
        return age;
    

使用HashSet存储自定义元素：

import java.util.HashSet;

// HashSet存储自定义元素：set集合存储元素唯一，以后如果要在HasHset中存储元素，一定要覆重写hashCode和equals方法：
public class customElementSaveHashSet 
    public static void main(String[] args) 
        Person p1 = new Person("小明",12);
        Person p2 = new Person("小明",12);
        Person p3 = new Person("小红",22);

        HashSet<Person> ps = new HashSet<>();
        ps.add(p1);
        ps.add(p2);
        ps.add(p3);
        System.out.println(p1.hashCode()); //1967205423
        System.out.println(p2.hashCode()); //42121758
        System.out.println(p3.hashCode()); //20671747
        System.out.println(ps); // [Person@13b6d03, Person@282ba1e, Person@75412c2f], 存进去了两个对象

        // 上面是没有重写hashCode方法和equals方法，会存三个值进去，下面是重写了Person类中的hashCode和equals方法的结果：
        System.out.println(p1.hashCode()); //23458766
        System.out.println(p2.hashCode()); //23458766
        System.out.println(p3.hashCode()); //23653828
        System.out.println(ps); // [Person@165f3ce, Person@168edc4]
    

LinkedHashSet集合：

LinkedHashSet是一个具有可预知迭代顺序set接口的哈希表和链表的实现，继承于HashSet集合，与hashSet不同之处在于LinkedHashSet维护着一个运行于所有条目的双重链接列表，此链接列表定义了迭代顺序（按照将元素插入到set中的顺序，且插入的顺序不受set中重新插入元素影响）

import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedHashSet;

// LinkedHashSet继承于HashSet集合，底层是一个哈希表（数组+链表/红黑树）和链表构成，可以看出是双链，其中一条是记录元素存储顺序的。
public class LinkedHashSetClass 
    public static void main(String[] args) 
        // 创建一个HashSet集合：
        HashSet<String> st = new HashSet<>();
        st.add("WWW");
        st.add("abc");
        st.add("abc");
        st.add("hello");
        System.out.println(st); // [abc, WWW, hello] ,可以看到遍历的顺序和存储的顺序是不一致且不允许重复存储的。

        // 创建一个LinkedHashSet集合：
        LinkedHashSet<String> ls = new LinkedHashSet<>();
        ls.add("WWW");
        ls.add("abc");
        ls.add("abc");
        ls.add("hello");
        System.out.println(ls); // [WWW, abc, hello] ,可以看到与HashSet集合不一致的是：元素存储迭代是有顺序的，且也是不重复
    

可变参数：

在jdk1.5之后，如果定义的方法需要接收多个参数，且参数数据类型一致，那么我们可以对其传入参数简化书写：（参数类型…形参名），当方法的参数类型确定而参数个数不确定时可以使用可变参数，可变参数实际是一个数组(传递几个参数就会创建一个存几个元素的数组 )将每个参数存起来了，如：

public class VarParamClass 
    public static void main(String[] args) 
        getSum(); // 0
        getSum(2,4); // 2
    
    // 一个方法的可变参数列表只能有一个参数，也就是说可变的参数只能有一个：
    public static void getSum(int...num) 
        System.out.println(num.length);
    ;

    // 如果有多个参数，其中有一个可变参数，那么这个可变参数放到最后面试可行的：
    public static void getResult(String s,int n, Boolean b, int...num) 
        System.out.println(num.length);
    ;

    // 当有多个参数时，可变参数不能放到其他位置，只能放到末尾：
    // public static void getReut(int...num,String s,int n, Boolean b) 
    //    System.out.println(num.length);
    //;

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笔者：苦海