java集合Set集合之EnumSet详解

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了java集合Set集合之EnumSet详解相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1.定义:

添加枚举类元素的专用集合类

2.与其他集合类区别:

EnumSet内部实现不使用常见的数据结构,比如数组(ArrayList),链表(LinkedList),哈系表(HashMap、Hashtable、HashSet),红黑树(TreeMap、TreeSet)而是使用位运算完成集合的基本操作

EnumSet是抽象类,只能通过静态工厂方法构造EnumSet对象,具体如下:

EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType):构造一个空的集合
EnumSet<E> allOf(Class<E> elementType):构造一个包含枚举类中所有枚举项的集合
EnumSet<E> of(E e):构造包含1个元素的集合
EnumSet<E> of(E e1, E e2):构造包含2个元素的集合
EnumSet<E> of(E e1, E e2, E e3):构造包含3个元素的集合
EnumSet<E> of(E e1, E e2, E e3, E e4):构造包含4个元素的集合
EnumSet<E> of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5):构造包含5个元素的集合
EnumSet<E> of(E first, E... rest):构造包含多个元素的集合(使用可变参数)
EnumSet<E> copyOf(EnumSet<E> s):构造包含参数中所有元素的集合
EnumSet<E> copyOf(Collection<E> c):构造包含参数中所有元素的集合

3.EnumSet作为集合类基本操作方法实现原理(位运算):

说明:

  • 从EnumSet的noneOf可以看出,当枚举类中的枚举项少于64时,返回的是RegularEnumSet类EnumSet的实现类)对象,大于64,返回的是JumboEnumSet类对象,为了方便分析,后面同一使用RegularEnumSet类解释原理
    // EnumSet#noneOf
    public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType) {
        Enum<?>[] universe = getUniverse(elementType);
        if (universe == null)
            throw new ClassCastException(elementType + " not an enum");
    
        if (universe.length <= 64)
            return new RegularEnumSet<>(elementType, universe);
        else
            return new JumboEnumSet<>(elementType, universe);
    }
  • 测试用的枚举类
    enum Color{
        RED("RED"),
        BLUE("BLUE"),
        YELLOW("YELLOW"),
        BLACK("BLACK");
    
        String name;
    
        Color(String name){
            this.name = name;
        }
    
        @Override
        public String toString(){
            return this.name;
        }
    }

3.1 add方法

public boolean add(E e) {
    typeCheck(e);
    long oldElements = elements;
    elements |= (1L << ((Enum<?>)e).ordinal());
    return elements != oldElements;
}

ordinal()为每个枚举项的序号,从0开始,按声明顺序排列,如[RED,BLUE,YELLOW,BLACK]对应[0,1,2,3];1L << ((Enum<?>)e).ordinal()(为了方便,这里称之为枚举值)则表示1*2^(e.ordinal()),Color.RED的ordianl()为0,对应枚举值为1*2^0=1,其实就是第ordinal()+1位(从右往左数,个位为第1位)为1其它位为0的十进制数,对应十进制数为00000001(这里假设是8bit,实际是long型32bit);
则每个枚举项表示如下:

枚举项 序号 1L << ((Enum<?>)e).ordinal() 枚举值

枚举项 序号 1L << ((Enum<?>)e).ordinal() 枚举值
Color.RED 0 00000001 1
Color.BLUE 1 00000010 2
Color.YELLOW 2 00000100 4
Color.BLACK 3 00001000 8

elements |=就是对添加的不同元素的枚举值进行求和,相同元素相或保持不变

3.2 remove方法

public boolean remove(Object e) {
    if (e == null)
        return false;
    Class<?> eClass = e.getClass();
    if (eClass != elementType && eClass.getSuperclass() != elementType)
        return false;

    long oldElements = elements;
    elements &= ~(1L << ((Enum<?>)e).ordinal());
    return elements != oldElements;
}

按照之前的枚举值相加的想法,remove就是从总枚举值中减去待删除元素的枚举值,因为是位运算,没有直接相减,使用位操作elements &= ~(1L << ((Enum<?>)e).ordinal());
完成相减操作

 

3.3 contains方法

public boolean contains(Object e) {
    if (e == null)
        return false;
    Class<?> eClass = e.getClass();
    if (eClass != elementType && eClass.getSuperclass() != elementType)
        return false;

    return (elements & (1L << ((Enum<?>)e).ordinal())) != 0;
}

contains方法就更好理解,每个枚举项的枚举值的值都不一样,且相互之间进行相与操作为,使用总枚举值要查询的枚举项的枚举值进行相与操作,如果为,说明不存在该枚举项,否则存在

 

 

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