Java入门集合之Set集合(重写equals()和hashcode()方法)

本文深入解析Java中的Set接口及其常用实现类HashSet、LinkedHashSet和TreeSet的特点与使用方法。探讨了Set接口继承自Collection,以及各实现类如何处理元素的无序、插入顺序和排序特性。同时,详细介绍了HashSet中重写equals和hashCode方法的重要性,以及TreeSet如何实现元素的自然排序。

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概述
  1. Set接口继承Collection
Set接口常用实现类
  1. HashSet
  2. 实现了 Set 接口
  3. “它不保证 set 的迭代顺序;特别是它不保证该顺序恒久不变”(存入该实现类对象中的元素是无序的,即在遍历该集合元素时,遍历出的元素顺序未必和向集合中添加元素的顺序一致;这次遍历出来的顺序未必和上一次遍历出来的元素顺序一致)
  4. 允许使用 null 元素
  5. LinkedHashSet
  6. HashSet的子类
  7. 由于该实现类对象维护着一个运行于所有元素的双重链接列表,由于该链接列表定义了迭代顺序,所以在遍历该实现类集合时按照元素的插入顺序进行遍历
  8. TreeSet
  9. 既实现Set接口,同时也实现了SortedSet接口,具有排序功能
  10. 存入TreeSet中的对象元素需要实现Comparable接口.
Set接口常用方法
  1. add(Object obj):向Set集合中添加元素,添加成功返回true,否则返回false。
  2. size() :返回Set集合中的元素个数。
  3. remove(Object obj) : 删除Set集合中的元素,删除成功返回true,否则返回false。
  4. isEmpty() :如果Set不包含元素,则返回 true ,否则返回false。
  5. clear() : 移除此Set中的所有元素。
  6. iterator() :返回在此Set中的元素上进行迭代的迭代器。
  7. contains(Object o):如果Set包含指定的元素,则返回 true,否则返回false。

Set集合没有提供get方法,所以对Set集合的遍历只能通过加强for循环和迭代器进行遍历

Hashset的重写equals()和hashcode()方法
  1. 重写对象:使用HashSet存储自定义类对象时,可以在自定义类中重写equals和hashCode方法避免“真实”对象被多次存入,主要原因是集合内不允许有重复的数据元素,在集合校验元素的有效性时(数据元素不可重复),需要调用equals和hashCode验证。
  2. 原理:检查待存对象hashCode值是否与集合中已有元素对象hashCode值相同,如果hashCode不同则表示不重复, 如果hashCode相同再调用equals方法进一步检查,equals返回真表示重复,否则表示不重复。
import java.util.HashMap;

import java.util.HashSet;

class Student{
	int id;
	public Student(Integer id) {
		this.id = id;
	}
	public int hashCode() {
		return id;
	}
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (obj instanceof Student) {
			Student student = (Student) obj;
			return this.id == student.id;
		}
		else {
			return false;
		}
	}
	
}

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		HashSet<Student> hashset = new HashSet<>();
		Student xiaowang = new Student(110);
		Student xiaoli = new Student(110);
		hashset.add(xiaowang);
		hashset.add(xiaoli);
		System.out.println(hashset.size());
	}
}
//运行结果为1.原因解释;xiaowang和xiaoli的id一样,而重写后的hashcode为id,故相同,接着比较equals,也是比较id,故xiaowang和xiaoli相同,set长度为一。

//不重写hashcode和equals()
import java.util.HashMap;

import java.util.HashSet;

class Student{
	int id;
	public Student(Integer id) {
		this.id = id;
	}
}

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		HashSet<Student> hashset = new HashSet<>();
		Student xiaowang = new Student(110);
		Student xiaoli = new Student(110);
		hashset.add(xiaowang);
		hashset.add(xiaoli);
		System.out.println(hashset.size());
	}
}
//运行结果为2.原因解释:xiaowang和xiaoli的为不同的对象,其hashcode不同。所以为不同的对象。
TreeSet 集合
  1. TreeSet是一个有序集合,其元素按照升序排列,默认是按照自然顺序排列,也就是说TreeSet中的对象元素需要实现Comparable接口。
  2. TreeSet虽然是有序的,但是并没有具体的索引,当插入一个新的数据元素的时候,TreeSet中原有的数据元素可能需要重新排序,所以TreeSet插入和删除数据元素的效率较低。
import java.util.TreeSet;

class Student implements Comparable<Student>{//实现Comparable接口
	int age;

	public Student(int age) {
		this.age = age;
	}

	@Override//该方法可以控制treeset中的排序方法
	public int compareTo(Student o) {
		//return this.age - o.age;//默认的升序排列
		return o.age - this.age;//降序排序
	}
	
}
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		TreeSet< Student> treeSet = new TreeSet<>();//其内对象,必须实现comparable接口,treemap与之类似
		treeSet.add(new Student(110));
		treeSet.add(new Student(60));
		for (Student student : treeSet) {
			System.out.println(student.age);
		}
	}
}
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