Java_基础—HashSet存储自定义对象保证元素唯一性

本文介绍了在Java中如何通过HashSet存储自定义对象以确保元素唯一性。内容涉及创建Person类并实现equals()和hashCode()方法,详细解释了HashSet的工作原理,即通过hashCode()确定哈希值并利用equals()比较对象属性,以此提高去重复效率。在自定义类中,正确重写这两个方法是关键,以确保属性相同时返回true,不同时返回false,从而实现存储的唯一性。

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创建一个Person类,属性为name, age

Alt + Shift +S → C 空参构造
Alt + Shift +S → O 有参构造
Alt + Shift +S → R 生成set和get 方法
Alt + Shift +S → S 生成toString方法

//必须在Person中重写equals方法进行比较,调用equals()方法又必须调用hashCode方法
*Alt + Shift + S → Generate hashCode() and equals()方法

package com.soar.bean;

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


    public Person() {
        super();    
    }
    public Person(String name, int age) {
        super();
        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;
    }

    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }

    //Alt + Shift + S → Generate hashCode() and equals()方法
    /*
     * final int prime = 31;
     * 为什么是31?
     * ① 31是个质数,质数是能被1和自己本身整除的数 
     * ②31这个数既不大也不小
     * ③31这个数好算,2的五次方-1,2向左移动5位
     */
    @Override
    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + age;
        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
        return result;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)                //调用的对象和传入的对象是同一个对象
            return true;                //直接返回true
        if (obj == null)                //传入的对象为null
            return false;               //返回false
        if (getClass() != obj.getClass())   //判断两个对象对应的字节码文件是否是同一个
            return false;                   //如果不是,直接返回false
        Person other = (Person) obj;        //向下转型
        if (age != other.age)           //调用对象的年龄不等于传入对象的年龄
            return false;               //返回false
        if (name == null) {             //调用对象的姓名为null
            if (other.name != null)     //传入对象的姓名不为null
                return false;           //返回flase
        } else if (!name.equals(other.name))    //调用的姓名不等于传入对象的姓名
            return false;                   //返回false
        return true;                //返回true
    }

/*  @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Person p = (Person)obj;
        return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
               //40(张三的hash码)+23
               //39(李四的hash码)+24    
               //return name.hashCode() + age ;
        final int NUM = 38;
        return name.hashCode() * NUM + age ;
    }*/

}

新建一个HashSet类存储自定义对象

package com.soar.set;

import java.util.HashSet;

import com.soar.bean.Person;

public class Demo1_HashSet {
/*
 * set集合,无索引,不可以重复,存取不一致(无序)
 */
    public static void main(String[] args) {
        //demo_function();
        HashSet<Person> hs = new HashSet<>();
        hs.add(new Person("张三",23));
        hs.add(new Person("张三",23));
        hs.add(new Person("李四",24));
        hs.add(new Person("李四",24));
        hs.add(new Person("李四",24));
        hs.add(new Person("李四",24));

        //System.out.println(hs.size());    //6   未重写hashCode()和equals()方法之前
        //System.out.println(hs.size());    //2   重写了hashCode()和equals()方法之后
        System.out.println(hs);     //[Person [name=张三, age=23], Person [name=李四, age=24]]
    }

    private static void demo_function() {
        HashSet<String> hs = new HashSet<>();       //创建HashSet对象
        boolean b1 = hs.add("a");
        boolean b2 = hs.add("a");       //当向set集合中存储重复元素的时候,返回为false
        System.out.println(hs);         //[a]   HashSet继承体系中有重写toString方法
        System.out.println(b1);         //true
        System.out.println(b2);         //false

        hs.add("b");
        hs.add("c");
        hs.add("d");
        System.out.println(hs);     //[d, b, c, a] 无序

        for (String string : hs) {          //只要能用迭代器迭代的,就可以使用增强for循环遍历
            System.out.println(string);     //d,b,c,a 
        }
    }

}
  • 1.HashSet原理
    • 我们使用Set集合都是需要去掉重复元素的, 如果在存储的时候逐个equals()比较, 效率较低,哈希算法提高了去重复的效率, 降低了使用equals()方法的次数
    • 当HashSet调用add()方法存储对象的时候, 先调用对象的hashCode()方法得到一个哈希值, 然后在集合中查找是否有哈希值相同的对象
      • 如果没有哈希值相同的对象就直接存入集合
      • 如果有哈希值相同的对象, 就和哈希值相同的对象逐个进行equals()比较,比较结果为false就存入, true则不存
  • 2.将自定义类的对象存入HashSet去重复
    • 类中必须重写hashCode()和equals()方法
    • hashCode(): 属性相同的对象返回值必须相同, 属性不同的返回值尽量不同(提高效率)
    • equals(): 属性相同返回true, 属性不同返回false,返回false的时候存储
<think>好的,我现在需要回答用户关于如何在Java中使用HashSet存储自定义类型,并重写equals和hashCode方法的问题。首先,我得回忆一下HashSet的工作原理。HashSet是基于哈希表实现的,它依赖元素的哈希码来存储和检索元素。如果两个对象相等,它们的哈希码必须相等,否则HashSet可能无法正确识别重复元素。 接下来,用户需要示例,所以我要构造一个自定义类,比如Person类,然后展示如何正确重写equals和hashCode。记得在示例中,需要覆盖这两个方法,否则即使对象逻辑上相等,HashSet也会将它们视为不同的对象。 根据引用[5],如果没有重写这两个方法,即使两个Person对象的属性相同,HashSet也会存储为两个不同的条目。因此,正确的做法是在自定义类中重写equals和hashCode。equals方法需要比较对象的所有相关属性,而hashCode则应该基于这些属性生成哈希码,确保相等的对象有相同的哈希码。 然后,我需要确保代码示例正确。比如,在Person类中,使用@Override注解,比较id和name属性是否相等。在hashCode方法中,可以使用Objects.hash(id, name)来生成哈希码,这样能保证相同的属性组合生成相同的哈希值。 另外,引用[3]提到,重写equals必须同时重写hashCode,这是Java的规范,否则在使用哈希集合时会出现问题。比如,如果两个对象equals返回true,但hashCode不同,HashSet会允许重复存储,这违背了集合的唯一性要求。 最后,需要生成相关问题,帮助用户进一步理解。比如,为什么必须同时重写这两个方法,或者不重写会导致什么问题,或者如何正确实现这些方法。这些问题能引导用户深入思考相关概念。</think>在Java中使用$HashSet$存储自定义对象时,必须重写$equals()$和$hashCode()$方法以确保集合能正确识别重复元素。以下是具体实现步骤和示例: --- ### 步骤说明 1. **重写$equals()$方法** - 比较对象的所有关键属性是否相等 - 需要满足自反性、对称性、传递性和一致性 2. **重写$hashCode()$方法** - 基于参与$equals()$比较的属性生成哈希值 - 相同对象必须返回相同哈希值 - 不同对象尽可能返回不同哈希值(减少哈希冲突) --- ### 代码示例 ```java import java.util.HashSet; import java.util.Objects; public class Person { private int id; private String name; public Person(int id, String name) { this.id = id; this.name = name; } // 重写equals() @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Person person = (Person) o; return id == person.id && Objects.equals(name, person.name); } // 重写hashCode() @Override public int hashCode() { return Objects.hash(id, name); } public static void main(String[] args) { HashSet<Person> set = new HashSet<>(); set.add(new Person(1, "Alice")); set.add(new Person(1, "Alice")); // 重复对象不会被添加 System.out.println(set.size()); // 输出1 } } ``` --- ### 关键原理 1. **$HashSet$去重机制** 添加元素时会先调用$hashCode()$定位桶位置,若哈希冲突则再通过$equals()$比较内容[^1][^4]。 2. **不重写的后果** - 默认$hashCode()$根据内存地址生成哈希值,即使属性相同也会视为不同对象 - 默认$equals()$仅比较对象地址,而非属性值[^5] 3. **一致性要求** 若两个对象$equals()$返回$true$,它们的$hashCode()$必须相同,否则会导致哈希表异常[^2][^3]。 ---
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