java集合List、Set特点与hashSet存储实现原理

本文详细介绍了Java中HashSet集合的工作原理及其应用场景。包括HashSet如何利用哈希表存储元素以实现高效的存取，以及如何通过覆盖hashCode和equals方法来自定义对象的相等性和哈希码，确保集合中元素的唯一性。

集合的体系：
------------| Collection 单例集合的根接口
----------------| List 如果是实现了List接口的集合类，具备的特点：有序，可重复。
-------------------| ArrayList ArrayList 底层是维护了一个Object数组实现的。特点：查询速度快，增删慢。
-------------------| LinkedList LinkedList 底层是使用了链表数据结构实现的，特点：查询速度慢，增删快。
-------------------| Vector(了解即可) 底层也是维护了一个Object的数组实现的，实现与ArrayList是一样的，但是Vector是线程安全的，操作效率低。

----------------| Set 如果是实现了Set接口的集合类，具备的特点：无序，不可重复。
-------------------| HashSet 底层是使用了哈希表来支持的，特点：存取速度快.
-------------------| TreeSet 如果元素具备自然顺序的特性，那么就按照元素自然顺序的特性进行排序存储。

无序：添加元素的顺序与元素出来的顺序是不一致的。

[java]view plain copy 
   
 import java.util.HashSet;  
 import java.util.Set;  
 public class Demo1 {  
       
     public static void main(String[] args) {  
         Set set = new HashSet();  
         set.add("王五");  
         set.add("张三");  
         set.add("李四");  
         System.out.println("添加成功吗？"+set.add("李四"));  
         System.out.println(set);  
           
           
           
     }  
   
 }  

运行结果:
添加成功吗？false
[张三, 李四, 王五]

hashSet的实现原理：
往Haset添加元素的时候，HashSet会先调用元素的hashCode方法得到元素的哈希值，
然后通过元素的哈希值经过移位等运算，就可以算出该元素在哈希表中的存储位置。

情况1：如果算出元素存储的位置目前没有任何元素存储，那么该元素可以直接存储到该位置上。

情况2：如果算出该元素的存储位置目前已经存在有其他的元素了，那么会调用该元素的equals方法与该位置的元素再比较一次
，如果equals返回的是true，那么该元素与这个位置上的元素就视为重复元素，不允许添加，如果equals方法返回的是false，那么该元素运行添加。

[java]view plain copy 
   
 import java.util.HashSet;  
   
 import javax.print.attribute.HashAttributeSet;  
 class Person{  
       
     int id;  
       
     String name;  
   
     public Person(int id, String name) {  
         super();  
         this.id = id;  
         this.name = name;  
     }  
       
     @Override  
     public String toString() {  
         return "{ 编号:"+ this.id+" 姓名："+ this.name+"}";  
     }  
       
     @Override  
     public int hashCode() {  
         System.out.println("=======hashCode=====");  
         return this.id;  
     }  
       
       
     @Override  
     public boolean equals(Object obj) {  
         System.out.println("======equals======");  
         Person p = (Person)obj;  
         return this.id==p.id;  
     }  
       
 }  
   
   
   
 public class Demo2 {  
       
     public static void main(String[] args) {  
     /* 
         HashSet set = new HashSet(); 
         set.add("狗娃"); 
         set.add("狗剩"); 
         set.add("铁蛋"); 
         System.out.println("集合的元素："+ set); 
     */    
           
         HashSet set = new HashSet();  
         set.add(new Person(110,"狗娃"));  
         set.add(new Person(220,"狗剩"));  
         set.add(new Person(330,"铁蛋"));  
         //在现实生活中只要编号一致就为同一个人.  
         System.out.println("添加成功吗？"+set.add(new Person(110,"狗娃")));  
         System.out.println("集合的元素："+set);  
           
     }  

运行结果：
=======hashCode=====
=======hashCode=====
=======hashCode=====
=======hashCode=====
======equals======
添加成功吗？false
集合的元素：[{ 编号:220 姓名：狗剩}, { 编号:110 姓名：狗娃}, { 编号:330 姓名：铁蛋}]

需求：接受键盘录入用户名与密码，如果用户名与密码已经存在集合中，那么就是视为重复元素，不允许添加到HashSet中。

[java]view plain copy 
   
    
 import java.util.HashSet;  
 import java.util.Scanner;  
   
 /* 
  需求： 接受键盘录入用户名与密码，如果用户名与密码已经存在集合中，那么就是视为重复元素，不允许添加到HashSet中。 
   
  */  
 class User{  
       
     String userName;  
       
     String password;  
   
     public User(String userName, String password) {  
         super();  
         this.userName = userName;  
         this.password = password;  
     }  
       
     @Override  
     public String toString() {  
         return "{ 用户名："+this.userName+" 密码："+ this.password+"}";  
     }  
   
     @Override  
     public boolean equals(Object obj) {  
         User user = (User)obj;  
         return this.userName.equals(user.userName)&&this.password.equals(user.password);  
     }  
       
     @Override  
     public int hashCode() { //  abc 123   ， 123 abc  
         return userName.hashCode()+password.hashCode();  
     }  
       
 }  
   
 public class Demo3 {  
       
     public static void main(String[] args) {  
         Scanner scanner = new Scanner(System.in);  
         HashSet set = new HashSet();  
           
           
         while(true){  
             System.out.println("请输入用户名:");  
             String userName = scanner.next();  
             System.out.println("请输入密码：");  
             String password = scanner.next();  
             //创建一个对象  
             User user = new User(userName, password);  
             if(set.add(user)){  
                 System.out.println("注册成功...");  
                 System.out.println("当前的用户有："+ set);  
             }else{  
                 System.out.println("注册失败...");  
             }  
         }  
           
           
           
           
     }  
   
 }  