java集合类(六)Set之HashSet

本文深入解析了HashSet的底层实现原理,包括其如何利用HashMap存储唯一元素,以及提供的核心方法如add和remove等。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

,###概述
  关于集合Set想必大家都很熟悉,它的主要特点就是Set中的元素都是唯一的,并且是无序的。Set是一个接口,它提供了如下接口方法供子类实现:
  
  这里写图片描述
这些接口都比较简单,就不一一介绍他们的用途了。本文我们主要讲解HashSet,看下它的底层是如何运作的。

定义

public class HashSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable

HashSet继承了 AbstractSet,实现了Set接口。其中AbstractSet只是提供了Set接口的骨干实现,从而减少HashSet实现接口的工作量。

底层实现

  • 1 属性:
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
    private transient HashMap<E,Object> map;
    // Dummy value to associate with an Object in the backing Map
    private static final Object PRESENT = new Object();
  • 2 构造
    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

    public HashSet(Collection<? extends E> c) {
        map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
        addAll(c);
    }

    public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }

    public HashSet(int initialCapacity) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity);
    }

    HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
        map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }

  从上面的基本属性和构造方法可以看出,HashSet的底层存储是用HashMap来实现的。(关于HashMap如果你不是很了解的话,可以先不做深究,你只需要知道它是存储<K,V>的容器,并且能保证其中的K是唯一的)。这也可以理解它为什么叫HashSet,而不是其他xxSet了。实际上HashSet的元素都是存储在底层HashMapkey当中,底层HashMapvalue全部是上面声明的PRESENT属性值。
  此外仔细观察上面5个构造方法你会发现,最后一个构造方法比较特殊,它有3个参数,但是第三个参数却没有用到。其实之所以加上dummy参数,仅仅是为了区别于上面第3个构造方法。为什么要区分呢?因为它底层用的是LinkedHashMap,其他几个都使用的是HashMap。再仔细看,发现第5个构造方法前面没有public关键字,访问权限是包权限,不对外公开。实际上这个构造方法在LinkedHashSet被使用到。

  • 3 方法
    /**
     *往集合中新增元素,map.put(e, PRESENT)会返回map中插入前旧的value,即如果key已经存在,
     *那么返回PRESENT否则返回NULL。从这里可以看出,如果新增的key已存在add方法会返回false。
     */
    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT) == null;
    }

    //删除集合中的元素,返回删除的元素,如果删除的元素不存在则返回false
    public boolean remove(Object o) {
        return map.remove(o) == PRESENT;
    }

    //迭代器
    public Iterator<E> iterator() {
        return map.keySet().iterator();
    }

    //
    public int size() {
        return map.size();
    }

其他方法都是比较简单,这里就不一一介绍了。假如你很了解HashMap,那么HashSet就是小菜一碟。另外在最后说明一点,由于HashMap支持Keynull,所以HashSet的元素可以有一个是null值。

### 回答1: HashSetJava中的一种集合类型,它继承自AbstractSet类,并且实现了Set接口。它是基于哈希表实现的,可以存储不重复的元素。HashSet的实现依赖于它存储的元素的hashCode()方法和equals()方法。 当一个元素被添加到HashSet中时,HashSet会首先调用该元素的hashCode()方法,然后根据hashCode()方法的返回值,将该元素放入相应的桶(bucket)中。如果桶中已经存在该元素,则HashSet会调用该元素的equals()方法与桶中的元素进行比较,如果equals()方法返回true,表示这两个元素是相同的,HashSet就不会再次添加该元素。如果equals()方法返回false,则HashSet会将该元素添加到桶中。 由于HashSet是基于哈希表实现的,所以它的查询速度非常快,平均时间复杂度为O(1)。但是,HashSet的迭代顺序并不是按照元素的插入顺序来排列的,而是按照元素的哈希值来排列的。 ### 回答2: HashsetJava集合框架中的一种集合类,它基于哈希表实现,也称为哈希集。与List相比,Hashset集合中的元素不是有序的,而是无序的。而且,Hashset集合中的元素是唯一的,即集合中不存在相同的元素。 哈希表是哈希算法的一种典型应用,Hashset底层通过哈希表来实现。具体来说,当往Hashset中添加元素时,Hashset会先对这个元素进行哈希运算,根据哈希算法得到一个唯一的哈希值。这个哈希值会被作为元素在哈希表中的位置来存储。如果这个位置上已经有其它元素了,那么Hashset会比较这个元素和已存在元素的哈希值和equals()方法,若哈希值相同且equals()方法返回true,则认为这个元素已经存在于集合中,不再添加;否则,哈希表会使用开链的方式在这个位置上存储多个元素。 由于哈希表是一种效率比较高的数据结构,因此Hashset在添加、删除和查找元素时的速度都比较快。但是,由于哈希表的实现依赖于哈希算法的效率,哈希表在存储元素时可能会发生哈希冲突,导致性能下降。通常情况下,为了避免哈希冲突的发生,我们需要根据实际情况来选择合适的哈希函数或者调整哈希表的大小。 总之,Hashset作为Java集合框架中的一种集合类,提供了高效的添加、删除和查找元素的操作,同时也会遇到哈希冲突的问题需要注意。 ### 回答3: Java集合类中的Set是一个不允许有重复元素的集合。而HashSet则是Set接口的一种具体实现,底层实现采用的是哈希表,因此插入、删除和查找的时间复杂度均为O(1)HashSet中的元素并没有被排序,因为它是基于哈希表实现的。哈希表通过将元素的关键字映射到数组的索引位置来实现快速访问,即使将大量元素存储在哈希表中,访问元素时仍然能够在常数时间内完成。 HashSet中元素是根据它们的哈希码值存储的,因此先要实现hashCode()方法。此外,还要实现equals()方法来确保HashSet能够正确地判断两个元素是否相等。当两个元素的hashCode()值相等并且equals()方法返回true时,HashSet将认为这两个元素是相同的,不会插入重复元素。 HashSet的迭代器是一种散列码的迭代器,它返回的元素不会保证按照任何特定的顺序排列。当遍历HashSet时,不能保证元素的迭代顺序与元素插入的顺序相同。 在使用HashSet时需要注意,由于哈希表的实现,HashSet不是线程安全的,如果多个线程同时访问HashSet,可能会导致意外的结果,需要进行同步处理。 总之,HashSet是一个高效的集合实现,它允许快速的插入、删除和查找。如果你需要一个不允许重复元素的无序集合,并且希望能够快速地访问和修改元素,那么HashSet是一个不错的选择。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值