Set集合，放的元素不能重复，请问它的判断重不重复是怎么实现的？

Posted 2023-04-11

比如说:ArrayList 和 Vector 是用数组的方式存储的
Set里的 hashSet 和TreeSet是用什么方式存储的？
怎么判断重不重复的？
hashSet 和TreeSet两个的区别是什么？

你好，首先要明白一点：加入Set里面的元素必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。
第一个问题：
TreeSet的底层实现是采用红-黑树的数据结构，采用这种结构可以从Set中获取有序的序列，但是前提条件是：元素必须实现Comparable接口，该接口中只用一个方法，就是compareTo()方法。当往Set中插入一个新的元素的时候，首先会遍历Set中已经存在的元素（当然不是采用顺序遍历，具体采用什么方法，建议自己去看看源码），并调用compareTo()方法，根据返回的结果，决定插入位置。进而也就保证了元素的顺序。

第二个问题：
上面已经说过，加入Set里面的元素必须定义自己的equals()方法，但是对于良好的设计风格，最好在覆盖equals()方法的同时，也覆盖hashCode()方法，当然，对于TreeSet而言不用覆盖hashCode()方法也可。请记住：覆盖hashCode()方法的目的，只有一个原因就是提高效率。
在往Set中插入新的对象时，首先会用该对象的hashCode()与已经存在对象的hashCode()做比较，如果相等，那就不能插入，如果不等，才会调用equals()方法，如果equals结果为true，说明已经存在，就不能再插入，如果为false，可以插入。
注：如果没有覆盖hashCode()方法，那就是只比较equals().对两个对象equals运算，是判断两个对象是否相等的关键。

第三个问题：
2）HashSet与TreeSet区别:
1、TreeSet 是二差树实现的,Treeset中的数据是自动排好序的，不允许放入null值
2、HashSet 是哈希表实现的,HashSet中的数据是无序的，可以放入null，但只能放入一个null，两者中的值都不能重复，就如数据库中唯一约束
3、HashSet要求放入的对象必须实现HashCode()方法，放入的对象，是以hashcode码作为标识的，而具有相同内容的String对象，hashcode是一样，所以放入的内容不能重复。但是同一个类的对象可以放入不同的实例 参考技术A 回答者说的大多是对的 但是对set插入数据的描述是不正确的，对于初级java程序员可能就误导了。
纠正一下：
set中插入数据时，先比较hashCode：
1.如果hashCode相同才会比较equals，equals相同，则两个对象相同，不能插入，equals不同，可以插入；
2.如果hashCode不同，就直接插入了，两个对象hashCode不相等，他们equals一定是false。

Set集合

一、Set集合特点

　　插入无序，不可指定位置访问。且内部数据不能重复（==或equals）的元素（只要有一个为true就不能重复，重写了equals方法也算）。常用实现类有HashSet、TreeSet。

 

二、元素不能重复？

1.Set是如何判断元素重复？

　　HashSet是由HashMap实现的，HashSet.add()引用的是HashMap.put()。

　　首先通过hashcode判断两对象内存地址哈希值是否相等，如果不相等，则一定不重复。（先通过hashcode快速筛选不相等的对象）。

　　其次通过equals判断两对象内容是否相等，进而得知两对象最后是否相等。

2. 我们自己写自定义类时一定要重写equals和hashcode方法为判断元素重复提供依据。

 

三、HashSet

　　HashSet内部是由HashMap实现的，类内部定义了一个HashMap成员变量。本质就是数组+链表+红黑树。

private transient HashMap<E,Object> map;

 　　既然底层实用hashmap实现的，那么键值对分别对应的是什么呢？让我们走进add方法。

public boolean add(E e) {
    return map.put(e, PRESENT)==null;
}

 

 　　哦？可以看出我们要添加的元素是作为mao的key的，那作为value的PRESENT是啥呢？

// Dummy value to associate with an Object in the backing Map：与备份映射中的对象关联的虚拟值
private static final Object PRESENT = new Object();

 

　　综上可知：HashSet底层使用hashmap实现，键：我们操作的元素，即集合中的数据，值：为同一个Object对象

 

 

 四、TreeSet

　　TreeSet是基于TreeMap实现的，本质就是红黑树。插入无序，内部排序，即按照对象特性进行排序。

　　继承关系：

public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E>
    implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable

　　TreeSet中含有一个"NavigableMap类型的成员变量"m，而m实际上是"TreeMap的实例"。TreeMap也实现NavigableMap接口。

　　构造方法：

　　TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) {
        this.m = m;
    }

    public TreeSet() {
        this(new TreeMap<E,Object>());
    }

    public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
        this(new TreeMap<>(comparator));
    }

 
    public TreeSet(Collection<? extends E> c) {
        this();
        addAll(c);
    }

    public TreeSet(SortedSet<E> s) {
        this(s.comparator());
        addAll(s);
    }

 

　　HashSet 效率要高于TreeSet，因为HashSet采用散列算法快速对集合进行增删改查 时间复杂度更是几乎接近O(1)，但内部无序。

　　TreeSet 内部有序，可根据指定规则去排序。但效率要比较HashSet低。时间复杂度位O(log n)。

 

五、LinkedHashSet

　　LinkedHashSet具有Set不可重复的特点，也有插入排序的特点。其底层是由LinkedHashMap来维护的，其维护着一个运行于所有条目的双重链接列表，此链接列表顶一个迭代顺序（插入顺序或者访问顺序）。