Java中的Set集合

本文详细介绍了Java中的Set集合,包括HashSet的哈希表工作原理和元素唯一性的判断标准,LinkedHashSet的链表与哈希表数据结构及其有序特性,以及TreeSet的二叉树结构和排序机制。同时,提供了使用TreeSet存储自定义对象并进行排序的实践示例。

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set集合

特点:
存储是元素顺序和取出时元素顺序不一致;唯一,存入的元素唯一,不会出现重复

HashSet保证元素唯一性

HashSet 底层数据结构是哈希表. HashSet 不是线程安全的 集合元素可以是 null
哈希表:是一个元素为链表的数组,综合了数组和链表的优点 (像新华字典一样) (JDK1.7之前)

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 值决定该对象在 HashSet 中的存储位置。
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。
需要注意的是只有重写了Hashcode方法和equals方法才会保证元素唯一

在这里插入图片描述

LinkedHashSet的概述和使用

数据结构 有两个 链表和哈希表
链表保证有序 哈希表保证元素唯一

TreeSet

TreeSet集合的特点: 元素唯一,并且可以对元素进行排序
排序:
a: 自然排序
b: 使用比较器排序
到底使用的是哪一种的排序取决于,构造方法.
注意:使用TreeSet集合进行元素的自然排序,那么对元素有要求,要求这个元素
必须实现Comparable接口 否则无法进行自然排序
保证元素的唯一性是靠compareTo方法的返回值来确定如果返回0 表示两个元素相等
则不重复存储
TreeSet保证元素唯一和自然排序的原理和图解
二叉树的数据结构 先存入一个树根 分两个叉
存储元素时 跟树根比较 小的放在左边 大的放在右边
如果相等就不存储
取的时候按照 左中右的顺序来取
在这里插入图片描述
对排序二叉树,若按中序遍历就可以得到由小到大的有序序列。如图 1所示二叉树,中序遍历得:

{2,3,4,8,9,9,10,13,15,18}

TreeSet存储自定义对象并遍历练习

通过实现comparable接口,重写CompareTo方法进行排序

public  class Student implements Comparable<Student> {
    private String name;

    private int age;

    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 o) {

        int num = this.name.length() - o.name.length();
        int num2 = num == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : num;
        num2=num2==0?this.age-o.age:num2;

        return num2;


    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
public class Mytest {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("晚饭", 22);
        Student s2 = new Student("晚饭", 23);
        Student s3 = new Student("吴大维吃是啊筛网", 33);
        Student s4 = new Student("我就打击我的娃", 21);
        Student s5 = new Student("菜徐坤", 33);
        TreeSet<Student> students = new TreeSet<Student>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        students.add(s5);
        for (Student student : students) {
            System.out.println(student);
        }
    }
}

也可以使用比较器进行排序

public class Mytest {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("晚饭", 22);
        Student s2 = new Student("晚饭", 23);
        Student s3 = new Student("吴大维吃是啊筛网", 33);
        Student s4 = new Student("我就打击我的娃", 21);
        Student s5 = new Student("菜徐坤", 33);
        TreeSet<Student> students = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student o1, Student o2) {
                int num = o1.getName().length() - o2.getName().length();
                int num2 = num == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : num;
                num2=num2==0?o1.getAge()-o2.getAge():num2;

                return num2;
            }
        });
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        students.add(s5);
        for (Student student : students) {
            System.out.println(student);
        }
    }
}

最后我们来做一个练习题
需求:编写一个程序,获取10个1至20的随机数,要求随机数不能重复。
并把最终的随机数输出到控制台。
分析:
a: 定义一个TreeSet集合
b: 产生随机数,把随机数添加到集合中
c: 判断集合的长度,使用while循环实现
代码:

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Random random = new Random();
        TreeSet treeSet = new TreeSet();
        while (treeSet.size() < 10) {
            int num = random.nextInt(20) + 1;
            treeSet.add(num);
        }
        System.out.println(treeSet);
    }
}

因为使用的是TreeSet集合,所以已经帮我们排好序

Java中,Set是一种集合类型,它不允许重复元素,并且没有固定的顺序。常见的Set实现类有HashSet、LinkedHashSet和TreeSet。下面是Set的用法示例: 1. 创建Set对象 可以使用以下语法创建Set对象: ```java Set<T> set = new HashSet<>(); // 创建HashSet对象 Set<T> set = new LinkedHashSet<>(); // 创建LinkedHashSet对象 Set<T> set = new TreeSet<>(); // 创建TreeSet对象 ``` 其中,T表示元素的类型。 2. 添加元素 可以使用add()方法向Set中添加元素: ```java set.add(element); // 将元素添加到Set中,如果Set中已经存在该元素,add()方法不会执行任何操作 ``` 3. 删除元素 可以使用remove()方法从Set中删除元素: ```java set.remove(element); // 从Set中删除指定元素,如果Set中不存在该元素,remove()方法不会执行任何操作 ``` 4. 判断元素是否存在 可以使用contains()方法判断Set中是否存在指定元素: ```java set.contains(element); // 如果Set中存在该元素,返回true;否则返回false ``` 5. 遍历元素 可以使用foreach循环或者迭代器遍历Set中的元素: ```java for (T element : set) { // 对元素进行操作 } Iterator<T> iterator = set.iterator(); while (iterator.hasNext()) { T element = iterator.next(); // 对元素进行操作 } ``` 6. 获元素个数 可以使用size()方法获Set元素的个数: ```java set.size(); // 返回Set元素的个数 ``` 7. 清空Set 可以使用clear()方法清空Set中的所有元素: ```java set.clear(); // 清空Set中的所有元素 ```
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