Set集合(HashSet LinkedHash SetTreeSet)

本文深入解析Java中的Set集合,包括HashSet、LinkedHashSet和TreeSet的特点与应用场景。详细介绍了各集合的内部实现机制、构造方法及如何保证元素的唯一性。

Set集合(HashSet LinkedHash SetTreeSet)

(一)Set集合

Set集合的特点:元素唯一,是一个不包含重复元素的Collection

Set接口下有三个字实现类

HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

1.HashSet

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)

底层数据结构是哈希表(数组+链表 JDK1.8之后 数组+链表+红黑树)

构造方法:HashSet()

构造一个新的空 set,其底层 HashMap 实例的默认初始容量是 16,加载因子是 0.75。

HashSet保证元素唯一性:

保证元素唯一性是靠元素重写hashCode()和equals()方法来保证的,如果不重写则无法保证。我们合理的重写hashCode方法,是想减少调用equals方法的次数,也称之为减少碰撞

用IDEA的快捷键Alt+Insert可以快速生成

@Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return age == student.age &&
                Objects.equals(name, student.name);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

2.LinkedHashSet

特点 :元素有序 , 并且唯一

​ 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

构造方法LinkedHashSet()

构造一个带默认初始容量 (16) 和加载因子 (0.75) 的新空链接哈希 set。

3.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: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
	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.
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

自然排序:注意:使用TreeSet集合进行元素的自然排序,那么对元素有要求,必须实现Comparable接口 否则无法进行自然排序
public class Student implements Comparable<Student> {
    private String name;
    private int age;
    public Student() {
    }
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return this.name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
     return this.age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
    @Override
    public int compareTo(Student student) {
        int num = this.age-student.age;
        int num2=num==0? this.name.compareTo(student.name):num;
        return num2;
    }
}
使用比较器排序
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Student> stu = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
                int num=s1.getAge()-s2.getAge();
                int num2=num==0? s1.getName().compareTo(s2.getName()):num;
                return num2;
            }
        });
        stu.add(new Student("张三",20));
        stu.add( new Student("张三", 19));
      stu.add( new Student("李四", 19));
        stu.add( new Student("王五", 19));
        for (Student student : stu) {
            System.out.println(student.toString());
        }
    }
}

案例

键盘录入5个学生信息(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩)

按照总分从高到低输出到控制台

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Student> treeSet = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
                int num = s1.getTotalScore() - s2.getTotalScore();
                //总分一样还得比较姓名
                int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
                return -num2;
            }
        });
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            Student student = new Student();
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入第" + i + "个学生的姓名");
            String username = sc.nextLine();
            student.setName(username);
            System.out.println("请输入第" + i + "个学生的语文成绩");
            int ywScore = sc.nextInt();
            student.setChineseScore(ywScore);
            System.out.println("请输入第" + i + "个学生的数学成绩");
            int sxScore = sc.nextInt();
            student.setMathScore(sxScore);
            System.out.println("请输入第" + i + "个学生的英语成绩");
            int yyScore = sc.nextInt();
            student.setEnglishScre(yyScore);
            //把学生对象添加到集合中
            treeSet.add(student);
        }
        System.out.println("序号" + "\t" + "姓名" + "\t" + "语文" + "\t" + "数学" + "\t" + "外语" + "\t" + "总分");
        int index = 1;
        for (Student student : treeSet) {
            System.out.println(index + "\t" + student.getName() + "\t" + student.getChineseScore() + "\t" + student.getMathScore() + "\t" + student.getEnglishScre() + "\t" + student.getTotalScore());
            index++;
        }
    }
}
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