Java基础之Set集合

1.1 Set集合的概述和特点

• Set集合的特点
  • 不包含重复元素的集合
  • 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环
  • 仅接收一次，不可重复，并做内部排序
• Set集合是接口通过实现类实例化（多态的形式）
  • HashSet：添加的元素是无序，不重复，无索引的；使用hash表（数组）存储元素
  • LinkedHashSet: 添加的元素是有序，不重复，无索引的；链表维护元素的插入次序
  • TreeSet: 不重复，无索引，按照大小默认升序排列；底层实现为二叉树，元素排好序

1.2 哈希值

• 哈希值：是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值
• Object类中有一个方法可以获取对象的哈希值
  public int hashCode()：返回对象的哈希码值
• 对象的哈希值特点
  • 同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
  • 默认情况下，不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode0方法，可以实现让不同对象的哈希值相同

1.3 数据结构之哈希表

• JDK8之前，底层采用数组+链表实现，可以说是一个元索为链表的数组（哈希表 = 数组 + 链表 + （哈希算法））
• JDK8以后，在长度比较长的时候，底层实现了优化（哈希表 = 数组 + 链表 + 红黑树 + （哈希算法））
• 当链表长度超过 8 时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间
  

1.4 HashSet集合概述和特点

• HashSet集合特点
  • 底层数据结构是哈希表
  • 对集合的迭代顺序不作任何保证 ,也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致
  • 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
  • 由于是Set集合, 所以是不包含重复元素的集合

1.5 LinkedHashSet集合概述和特点

• LinkedHashSet集合特点
  • 哈希表和链表实现的Set接口， 具有可预测的迭代次序
  • 由链表保证元素有序, 也就是说元索的存储和取出顺序是一致的
  • 由哈希表保证元索唯一， 也就是说没有重复的元素

1.6 TreeSet集合概述和特点

• TreeSet集合特点

  • 元素有序, 这里的顺序不是指存储和取出的顺序,而是按照一定的规则进行排序，具体排序方式取决于构造方法
    TreeSet()：根据其元素的自然排序进行排序
    TreeSet(Comparator comparator)：根据指定的比较器进行排序
  • 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
  • 由于是Set集合，所以不包含重复元素的集合

1.7 自然排序Comarable的使用

• 存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用无参构造方法

• 要求:按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序

• 结论：

  • 用TreeSet集合存储自定义对象，无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的
  • 自然排序，就是让元素所属的类实现Comparable接口，重写compareTo(T o)方法
  • 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

• Student类

package ceshi;

public class Student implements Comparable<Student>{ //实现接口
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

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

    @Override
    public int compareTo(Student s) {
//        return 0; //返回0说明元素是重复的，只能存一个元素
//        return 1; //整数是升序排序
//        return -1; //负数是倒叙排序
        //按照年龄排序
        int num = this.age-s.age; //this是s2,s是s1
        //年龄相同时，按照名字字母排序
        int num2 = num==0 ? this.name.compareTo(s.name):num;
        return num2;
    }
}

• 测试

package ceshi;

import java.util.TreeSet;

public class TreeSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>();

        Student s1 = new Student("y1",10);
        Student s2 = new Student("y3",30);
        Student s3 = new Student("y2",20);
        Student s4 = new Student("y4",40);

        Student s5 = new Student("a4",40); //判断按字母排序

        Student s6 = new Student("y4",40); //判断会存储重复值吗

        ts.add(s1);
        ts.add(s2);
        ts.add(s3);
        ts.add(s4);
        ts.add(s5);
        ts.add(s6);

        for(Student s:ts) {
            System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
            /*y1,10
            y2,20
            y3,30
            a4,40
            y4,40*/
        }
    }
}

1.8 比较器排序Comparator[kəmˈpɜrətər]的使用

• 存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用带参构造方法
• 要求:按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
• 结论
  • 用TreeSet集合存储自定义对象，带参构造方法使用的是比较器排序对元索进行排序的
  • 比较器排序，就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象，重写compare(To1,T o2)方法
  • 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

package ceshi;

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

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

}

• 测试

package ceshi;

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

public class TreeSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
                int num = s1.getAge() - s2.getAge();
                int num2 = num==0? s1.getName().compareTo(s2.getName()):num;
                return num2;
            }
        });

        Student s1 = new Student("y2",20);
        Student s2 = new Student("y1",10);
        Student s3 = new Student("y3",30);
        Student s4 = new Student("y4",40);

        ts.add(s1);
        ts.add(s2);
        ts.add(s3);
        ts.add(s4);

        for(Student s:ts) {
            System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
        }
    }
}