Collection子接口之二：Set接口_collection子接口之二: set接口-优快云博客

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Collection子接口之二：Set接口

Set接口概述

Set接口是Collection的子接口，set接口没有提供额外的方法
Set 集合不允许包含相同的元素，如果试把两个相同的元素加入同一个Set 集合中，则添加操作失败
Set 判断两个对象是否相同不是使用 == 运算符，而是根据 equals() 方法

##理解Set的无序性和不可重复性（以HashSet为例）

无序性，不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值来添加
不可重复性：添加的元素按照equals()方法判断时，不能返回true，即：相同的元素只能添加一个

理解Set添加元素的过程（以HashSet为例）

当向 HashSet 集合中存入一个元素时，HashSet 会调用该对象的 hashCode() 方法来得到该对象的 hashCode 值，然后根据 hashCode 值，通过某种散列数决定该对象在 HashSet 底层数组中的存储位置。（这个散列函数会与底层数组的长度相计算得到在数组中的下标，并且这种散列函数计算还尽可能保证能均匀存储元素，越是散列分布，该散列函数设计的越好）
如果两个元素的hashCode()值相等，会再继续调用equals方法，如果equals方法结果为true，添加失败；如果为false，那么会保存该元素，但是该数组的置已经有元素了，那么会通过链表的方式继续链接。
如果两个元素的 equals() 方法返回 true，但它们的 hashCode() 返回值不相等，hashSet 将会把它们存储在不同的位置，但依然可以添加成功。
示意图如下：

在这里插入图片描述

Set接口实现类之一：HashSet

HashSet 是 Set 接口的典型实现，大多数时候使用 Set 集合时都使用这个实现类。
HashSet 按 Hash 算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取、查找、删除性能。
HashSet 具有以下特点：
- 不能保证元素的排列顺序
- HashSet 不是线程安全的
- 集合元素可以是 null
HashSet 集合判断两个元素相等的标准：两个对象通过 hashCode() 方法比较相等，并且两个对象的 equals() 方法返回值也相等。
对于存放在Set容器中的对象，对应的类一定要重写equals()和hashCode(Objecobj)方法，以实现对象相等规则。即：“相等的对象必须具有相等的散列码”。

Set接口实现类之二：LinkedHashSet

LinkedHashSet 是 HashSet 的子类
LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，但它同时使用双向链表维护元素的次序，这使得元素看起来是以插入顺序保存的
LinkedHashSet插入性能略低于 HashSet，但在迭代访问 Set 里的全部元素时有很好的性能
LinkedHashSet 不允许集合元素重复。
如下图：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-C4PDOUKg-1652193020962)(C:\Users\Think\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220509212513896.png)]

在添加数据的同时，每个数据还维护了两个引用（底层是一个双向链表），记录该数据的前一个数据和后一个数据，这样做的好处对于频繁的遍历操作效率比较高

Set接口实现类之三：TreeSet

TreeSet 是 SortedSet 接口的实现类，TreeSet 可以确保集合元素处于排序状态。
TreeSet底层使用红黑树结构存储数据
TreeSet 两种排序方法：自然排序和定制排序。默认情况下，TreeSet 采用自然排序。
- 自然排序
  1. TreeSet 会调用集合元素的 compareTo(Object obj) 方法来比较元素之间的大小关系，然后将集合元素按升序(默认情况)排列
  2. 如果试图把一个对象添加到 TreeSet 时，则该对象的类必须实现 Comparable 接口。
  3. 实现 Comparable 的类必须实现 compareTo(Object obj) 方法，两个对象即通过compareTo(Object obj) 方法的返回值来比较大小。
- 定制排序
  1. 要实现定制排序，需要将实现Comparator接口的实例作为形参传递给TreeSet的构造器。
  2. 此时，仍然只能向TreeSet中添加类型相同的对象。否则发生ClassCastException异常
  3. 使用定制排序判断两个元素相等的标准是：通过Comparator比较两个元素返回了0。
向TreeSet中添加的数据，要求是相同对象
向 TreeSet 中添加元素时，只有第一个元素无须比较compareTo()方法，后面添加的所有元素都会调用compareTo()方法进行比较。
因为只有相同类的两个实例才会比较大小，所以向 TreeSet 中添加的应该是同一个类的对象。
对于 TreeSet 集合而言，它判断两个对象是否相等的唯一标准是：两个对象通过 compareTo(Object obj) 方法比较返回值
当需要把一个对象放入 TreeSet 中，重写该对象对应的 equals() 方法时，应保证该方法与 compareTo(Object obj) 方法有一致的结果：如果两个对象通过

equals() 方法比较返回 true，则通过 compareTo(Object obj) 方法比较应返回 0。否则，让人难以理解。

hashSet经典面试：

HashSet set = new HashSet();
Person p1 = new Person(1001,"AA");
Person p2 = new Person(1002,"BB");
set.add(p1);
set.add(p2);
p1.name = "CC";
set.remove(p1);
System.out.println(set);
set.add(new Person(1001,"CC"));
System.out.println(set);
set.add(new Person(1001,"AA"));
System.out.println(set);