Java基礎之：Set——HashSet & TreeSet

阿新 • • 發佈：2020-12-26

Java基礎之：Set——HashSet & TreeSet

HashSet

HashSet實現了Set介面(不可以重複元素)，HashSet實際上底層是HashMap(看後面原始碼以及HashMap)。

HashSet不保證元素是有序的，順序取決於hash之後，再進行去索引的結果。

HashSet底層機制(hashCode + equals)

HashSet底層是HashMap
新增一個元素時，先得到此元素的hashCode值，對HashCode值進行計算得到索引值。
找到儲存資料表table，檢視此索引值位置上是否已經存放有元素。
若沒有則直接加入，若有則需要呼叫equals方法進行比較，如果相同則放棄新增(Set介面不允許重複就是這樣判斷的)。
若在同一個索引位上有多個元素，它們是以連結串列的形式存放的，當達到一定數量時，連結串列會自動樹化，變為紅黑樹。

簡單案例

package class_HashSet;
import java.util.HashSet;

public class ClassTest01{

    @SuppressWarnings({ "unchecked", "rawtypes" })
    public static void main(String[] args) {
        HashSet hashSet = new HashSet();
        hashSet.add("Hello01");
        hashSet.add("Hello02");
        hashSet.add("Hello03");
        hashSet.add("Hello04");
        
        for(int i = 0;i<8;i++) {    //將會有8個Dog物件，放在同一個索引處，形成連結串列
            hashSet.add(new Dog());
        }
        
        System.out.println(hashSet);
    }

}
class Dog{
    @Override
    public int hashCode() {
        //讓Dog的所有例項物件的hashCode都為1
        return 1;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        //讓Dog的所有例項物件在比較時都返回false，即都不相同。
        return false;
    }

    //當hashCode固定為1，equals為false時，會一直加入到HashSet資料表中的一個索引位上
}

實際應用案例

定義一個Employee類，該類包含：private成員屬性name(String),age(int),birthday(MyDate)，

其中 birthday 為 MyDate類(屬性包括：year(int), month(int),day(int))的物件, 要求:

建立3個Employee 放入 HashSet中，當 name和birthday一樣時，認為是同一個員工, 就不能新增到HashSet集合中

提示: 根據前面HashSet 的新增機制，想辦法重寫 Employe和MyDate的hashCode 和 equals方法

比如 “張三”, 2000-11-11

package class_HashSet;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class ClassWork01 {

	@SuppressWarnings({ "unchecked", "rawtypes" })
	public static void main(String[] args) {
		Employee employee = new Employee("小范", 20, new MyDate(2000, 3, 26));
		Employee employee2 = new Employee("小黃", 18, new MyDate(1999, 11, 25));
		Employee employee3 = new Employee("小范", 20, new MyDate(2000, 3, 26));
		
		Set set = new HashSet();
		
		set.add(employee);
		set.add(employee2);
		set.add(employee3);
		
		for(Object obj : set) {
			System.out.println(obj);
		}
    }
}

class Employee{
	private String name;
	private int age;
	private MyDate birthday;

	public Employee(String name, int age, MyDate birthday) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.birthday = birthday;
	}

	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + ((birthday == null) ? 0 : birthday.hashCode());
		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
		return result;
	}

	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Employee other = (Employee) obj;
		if (age != other.age)
			return false;
		if (birthday == null) {
			if (other.birthday != null)
				return false;
		} else if (!birthday.equals(other.birthday))
			return false;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Employee [name=" + name + ", age=" + age + ", birthday=" + birthday + "]";
	}
}

class MyDate{
	private int year;
	private int mouth;
	private int day;
	
	public MyDate(int year, int mouth, int day) {
		super();
		this.year = year;
		this.mouth = mouth;
		this.day = day;
	}
	public int getYear() {
		return year;
	}
	public void setYear(int year) {
		this.year = year;
	}
	public int getMouth() {
		return mouth;
	}
	public void setMouth(int mouth) {
		this.mouth = mouth;
	}
	public int getDay() {
		return day;
	}
	public void setDay(int day) {
		this.day = day;
	}
	
	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + day;
		result = prime * result + mouth;
		result = prime * result + year;
		return result;
	}
	
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		MyDate other = (MyDate) obj;
		if (day != other.day)
			return false;
		if (mouth != other.mouth)
			return false;
		if (year != other.year)
			return false;
		return true;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return year + "-" + mouth + "-" + day;
	}	
}

程式輸出：

Employee [name=小范, age=20, birthday=2000-3-26]

Employee [name=小黃, age=18, birthday=1999-11-25]

TreeSet

TreeSet實現了Set介面，所以有Set介面的所有特性。

TreeSet與HashSet不同的是，TreeSet有序的。

TreeSet可以自定義一個Comparator，定義一個排序規則。

package class_TreeSet_LinkedHashSet;

import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;

public class ClassTest01_TreeSet {

    @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
    public static void main(String[] args) {
        
        TreeSet ts = new TreeSet(new Comparator() {

            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                return ((String)o1).length() -  ((String)o2).length();
            }
            
        }) ;
        
        //假設ts集合中放的都是字串，讓ts集合中的元素按照長度從小到大排列輸出。
        
        ts.add("Hello");
        ts.add("小范");
        ts.add("xiaofan");
        
        System.out.println(ts);
    }
}

程式輸出：

[小范, Hello, xiaofan]