Set介面的框架

Collection介面：單列集合，用來儲存一個一個的物件

• Set介面：儲存無序的、不可重複的資料 -->高中講的“集合”
  • HashSet:作為Set介面的主要實現；執行緒不安全的；可以儲存null值
  • LinkedHashSet:作為HashSet的子類；遍歷其內部資料時，可以按照新增的順序遍歷。對於頻繁的遍歷操作，LinkedHashSet效率高於HashSet。
  • TreeSet:可以按照新增物件的指定屬性，進行排序。

1. Set介面中沒有額外定義新的方法，使用的都是Collection中宣告過的方法。
2. 要求：向Set（主要指：HashSet、LinkedHashSet）中新增的資料，其所在的類一定要重寫hashCode()和equals()
   • 重寫的hashCode()和equals()儘可能保持一致性：相等的物件必須具有相等的雜湊碼
   • 重寫兩個方法的小技巧：物件中用作equals()方法比較的Field，都應該用來計算hashCode值。

一、HashSet

Set:儲存無序的、不可重複的資料
以HashSet為例說明：

1. 無序性：不等於隨機性。儲存的資料在底層陣列中並非按照陣列索引的順序新增，而是根據資料的雜湊值決定的。
2. 不可重複性：保證新增的元素按照equals()判斷時，不能返回true。即：相同的元素只能新增一個。

新增元素的過程：以HashSet為例：
我們向HashSet中新增元素a，首先呼叫元素a所在類的hashCode()方法，計算元素a的雜湊值，
此雜湊值接著通過某種演算法計算出在HashSet底層陣列中的存放位置（即為：索引位置），判斷
陣列此位置上是否已經有元素：

• 如果此位置上沒有其他元素，則元素a新增成功。 --->情況1
• 如果此位置上有其他元素b（或以連結串列形式存在的多個元素），則比較元素a與元素b的hash值：
  • 如果hash值不相同，則元素a新增成功。 --->情況2
  • 如果hash值相同，進而需要呼叫元素a所在類的equals()方法；
    • equals()返回true，元素a新增失敗
    • equals()返回false，則元素a新增成功。 --->情況3

對於新增成功的情況2和情況3而言：元素a與已經存在指定索引位置上資料以連結串列的方式儲存。
jdk7：元素a放到陣列中，指向原來的元素。
jdk8：原來的元素在陣列中，指向元素a
總結：七上八下
HashSet底層：陣列+連結串列的結構。

    @Test
    public void test1() {
        Set set = new HashSet();
        set.add(456);
        set.add(123);
        set.add(123);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(129);
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

二、LinkedHashSet的使用

LinkedHashSet作為HashSet的子類，在新增資料的同時，每個資料還維護了兩個引用，記錄此資料前一個數據和後一個數據。
優點：對於頻繁的遍歷操作，LinkedHashSet效率高於HashSet。

    @Test
    public void test2() {
        Set set = new LinkedHashSet();
        set.add(456);
        set.add(123);
        set.add(123);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(129);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

三、TreeSet

1. 向TreeSet中新增的資料，要求是相同類的物件。
2. 兩種排序方式：自然排序（實現Comparable介面）和定製排序（Comparator）
3. 自然排序中，比較兩個物件是否相同的標準為：compareTo()返回0。不再是equals()。

    @Test
    public void test1() {
        TreeSet set = new TreeSet();
        //失敗：不能新增不同類的物件
//        set.add(123);
//        set.add(456);
//        set.add("AA");
//        set.add(new User("Tom",12));
        //舉例一：
//        set.add(34);
//        set.add(-34);
//        set.add(43);
//        set.add(11);
//        set.add(8);
        //舉例二：
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Jerry",32));
        set.add(new User("Jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("Jack",33));
        set.add(new User("Jack",56));

        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

自然排序需要在所排序物件的類中實現Comparable介面

    //按照姓名從大到小排列，年齡從小到大排序
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if (o instanceof User) {
            User user = (User)o;
//            return -this.name.compareTo(user.name);
            int compare = -this.name.compareTo(user.name);
            if (compare != 0) {
                return compare;
            } else {
                return Integer.compare(this.age, user.age);
            }
        } else {
            throw new RuntimeException("輸入的型別不匹配");
        }
    }

4. 定製排序中，比較兩個物件是否相同的標準為：compare()返回0。不再是equals()。

    @Test
    public void test2(){
        Comparator com = new Comparator() {
            //按照年齡從小到大排列
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if (o1 instanceof User && o2 instanceof User) {
                    User u1 = (User)o1;
                    User u2 = (User)o2;
                    return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
                } else {
                    throw new RuntimeException("輸入的資料型別不匹配");
                }
            }
        };
        TreeSet set = new TreeSet(com);
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Jerry",32));
        set.add(new User("Jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("Jack",33));
        set.add(new User("Mary",33));
        set.add(new User("Jack",56));
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }