集合HashSet浅析

本文深入解析HashSet的内部实现原理,包括其无序性和不重复性的特点,以及底层hash表和HashMap的运用。探讨HashSet与TreeSet的区别,如排序方式、数据存储和null元素处理。同时,对比List、Set、Map的基本特性。

HashSet内部是怎么实现的?

a. HashSet的元素是无序的,不重复的,底层通过hash表实现,通过equals方法和hashcode方法确定数据元素的唯一性
b. HashSet中大量调用了HashMap的方法,其内部封装了一个HashMap,不保证元素的顺序,而且HashSet允许使用null元素
c. Hash算法是在数据添加进来前,就给数据算出来一个对应的哈希值,根据这个哈希值给出对应的位置去存储数据,不同的数据有不同的哈希值,也就是说每一个数据都有特定的位置去存储(数据在内存中的存储位置是按照哈希值来的,而不是根据被添加进来的顺序存储的,所以导致了HashSet存储数据是无序性的特点),在数据对应哈希值的时候,其实就是在队重复数据进行筛选的开始,如果算出来的hash值与之前存储的hash值相同,然后在用equals方法去对比两个数据是否相同

HashSet和TreeSet的区别?

a. HashSet
i. 不能保证元素的排列顺序,顺序有可能发生变化
ii. 不是同步的,线程不安全
iii. 集合元素是null,但只能放入一个null
iv. 当HashSet集合存入一个元素时,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值来决定该对象在HashSet中存储的位置
v. 简单的说HashSet集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals方法比较相等,并且两个对象的hashcode()方法返回值相等
vi. 注意如果要把一个对象放入HashSet中,重写该对象对应类的equals方法,也应该重写其hashcode方法,其规则是如果两个对象通过equals方法比较返回true时,其hashcode也应该相同。另外,对象中用作equals比较标准的属性,都应该用来计算hashcode值
b. TreeSet:
i. TreeSet是SortedSet接口的唯一实现类,TreeSet可以确保集合元素处于排序状态,TreeSet支持两种排序方式,自然排序和定制排序,其中自然排序未默认的排序方式。向TreeSet中加入的应该是同一个类的对象
ii. TreeSet判断两个对象不相等的方式是两个对象通过equals方法返回false,或者通过CompareTo方法比较没有返回0;
iii. TreeSet是二叉树实现的,TreeSet中的数据是自动排好序的,不允许放入null值
iv. HashSet是Hash表实现的,HashSet中的数据是无序的,可以放入null,但只能放入一个null,两者中的值都不能重复,就如数据库唯一约束
v. HashSet要求放入的对象都必须实现HashCode方法,放入的对象,是以hashcode码作为标识的,而具有相同内容的String对象,hashcode是一样,所以存放的内容不能重复,但是同一个类的对象可以放入不同的实例

List、Set、Map的区别?

后续补齐

HashSet的特点和遍历方式?

HashSet是线程不安全的,多线程环境下需要注意

代码转载自:https://pan.quark.cn/s/a4b39357ea24 本文重点阐述了利用 LabVIEW 软件构建的锁相放大器的设计方案及其具体实施流程,并探讨了该设备在声波相位差定位系统中的实际运用情况。 锁相放大器作为一项基础测量技术,其核心功能在于能够精确锁定微弱信号的频率参数并完成相关测量工作。 在采用 LabVIEW 软件开发的锁相放大器系统中,通过计算测量信号与两条参考信号之间的互相关函数,实现对微弱信号的频率锁定,同时输出被测信号的幅值信息。 虚拟仪器技术是一种基于计算机硬件平台的仪器系统,其显著特征在于用户可以根据实际需求自主设计仪器功能,配备虚拟化操作界面,并将测试功能完全由专用软件程序实现。 虚拟仪器系统的基本架构主要由计算机主机、专用软件程序以及硬件接口模块等核心部件构成。 虚拟仪器最突出的优势在于其功能完全取决于软件编程,用户可以根据具体应用场景灵活调整系统功能参数。 在基于 LabVIEW 软件开发的锁相放大器系统中,主要运用 LabVIEW 软件平台完成锁相放大器功能的整体设计。 LabVIEW 作为一个图形化编程环境,能够高效地完成虚拟仪器的开发工作。 借助 LabVIEW 软件,可以快速构建锁相放大器的用户操作界面,并且可以根据实际需求进行灵活调整和功能扩展。 锁相放大器系统的关键构成要素包括测量信号输入通道、参考信号输入通道、频率锁定处理单元以及信号幅值输出单元。 测量信号是系统需要检测的对象,参考信号则用于引导系统完成对测量信号的频率锁定。 频率锁定处理单元负责实现测量信号的锁定功能,信号幅值输出单元则负责输出被测信号的幅值大小。 在锁相放大器的实际实现过程中,系统采用了双路参考信号输入方案来锁定测量信号。 通过分析两路参考信号之间的相...
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### HashSet 的基本概念 HashSet 是 Java 集合框架中的一个实现类,其底层实际上是通过 HashMap 来实现的,这意味着它的底层数据结构是数组、链表以及红黑树的组合[^2]。这种结构使得 HashSet 在读取和查找操作上具有较高的效率。 ### HashSet 的主要特性 - **唯一性**:HashSet 不允许重复元素的存在,这是通过内部的 HashMap 来保证的,当两个对象的 `equals` 方法返回 true 并且它们的 `hashCode` 相同时,认为这两个对象是相等的。 - **允许 null 元素**:可以向 HashSet 中添加一个 null 元素。 - **非线程安全**:HashSet 不是一个线程安全的集合类,如果需要在多线程环境中使用,应该采取额外的同步措施。 ### HashSet 的性能特点 - **内存开销**:相比于 ArrayList,HashSet 的内存开销更大,因为它基于 HashMap 实现。 - **增删查的时间复杂度**:对于 HashSet 而言,增加、删除和查找元素的时间复杂度均为 O(1),这表明这些操作的平均时间是常数级别的[^3]。 ### 使用场景 由于 HashSet 提供了快速的查找和插入功能,它非常适合用于需要快速访问元素的场景。例如,在需要检查某个元素是否存在的情况下,使用 HashSet 可以大大提高程序的效率。 ### 示例代码 以下是一个简单的 HashSet 使用示例: ```java import java.util.HashSet; public class HashSetExample { public static void main(String[] args) { // 创建一个 HashSet HashSet<String> set = new HashSet<>(); // 添加元素 set.add("Apple"); set.add("Banana"); set.add("Cherry"); // 尝试添加重复元素 boolean isAdded = set.add("Apple"); // 返回 false,因为 "Apple" 已经存在 // 输出结果 System.out.println("Set contains Apple: " + isAdded); System.out.println("Set size: " + set.size()); } } ``` ### 注意事项 - 在使用 HashSet 时需要注意其非线程安全的性质,如果在多线程环境中使用,应该考虑使用同步机制。 - HashSet 中的元素是无序的,这意味着迭代顺序可能与插入顺序不同。
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