本文详细介绍了Java中Set系列集合的特点，包括HashSet、LinkedHashSet和TreeSet的区别。着重讲解了Set集合如何处理元素去重，特别是对于自定义对象的处理。此外，解释了Set集合无序的原因，并提供了具体的代码示例，展示了如何通过重写hashCode()和equals()方法，以及实现Comparable或Comparator接口来控制元素排序和去重。
文章目录
1.Set系列集合特点
1.1 与List比较
List：有序，可重复，有索引
Set：无序，不重复，无索引
1.2 HashSet
添加的元素无序，不重复，无索引。内部数据结构是哈希表，是不同步的。
1.3 LinkedHashSet
添加的元素，有序，不重复，无索引。
1.4 TreeSet
按照大小默认升序排序，不重复，无索引。
关于排序：
-
字符串按照首字符排序。首字符相同时，看第二位，依此类推。
-
有值特性的元素（int，float等），按照数值大小排序。
-
自定义的引用类型，可以：
--------- 在对象类中重写Comparable接口的compareTo()方法。
--------- 为集合设置比较器对象，即重写Comparator接口的Compare()方法。
如果两样都被实现，优先使用比较器的比较规则。
ps： 具体代码实现，详见3.2.2
2.Set集合的两个问题
2.1 Set集合添加的元素如何去重合？
- 对于有值特性（String，Integer，int）的，直接判断进行去重复。
- 对于引用数据类型的类对象：
- hashCode
- equals
首先Set集合会让两两对象，先调用自己的hashCode()方法，判断两个对象的哈希值是否相同；如果相同，再用equals()方法判断内容是否相同。
如果哈希值不同，则无需判断内容是否相同。
2.2 Set集合无序的原因
Set集合添加元素无序是因为其底层用哈希表存储元素：
JDK1.8之前，哈希表 = 数组 + 链表 + （哈希算法）
JDK1.8之后，哈希表 = 数组 + 链表 + 红黑树 +（哈希算法）
哈希算法：
- 先获取元素对象的哈希值
- 用哈希值对底层数组的长度取余
- 取余的结果作为该元素在底层数组的索引位置
- 存入该元素对象
ps：如果索引位置相同，在该数组的位置形成链，依次连接。
用哈希表存储元素，增删改查性能好，但它无序，不重复。
同时考虑到链表可能过长影响性能，在JDK1.8之后，当链表长度超过8时，链表会 转成红黑树 。
ps：LinkedHashSet在底层依然是用哈希表存储元素，
但是每个元素额外带一个链来维护添加顺序，顺着这条链，有序查找输出元素。
3. 代码示例
3.1 用HashSet存储自定义对象
规定：如果学生类的姓名和年龄一样，则视为同一个对象。
分析：即使Student对象内的姓名和年龄完全相同，因为哈希值是根据对象地址得出的，所以把数值完全相同的对象往HashSet集合存储时，都会被存进去。但是现在规定姓名和年龄一样，则视为同一个对象，也就是存进去时前一个要被去掉。‘
所以：
通过重写hashCode()方法和equals()方法可实现规定内容。
做法：重写方法时，让哈希值根据name和age得出；如果哈希值相同，重写后的equals方法判断name和age的值是否相同，若相同，则该对象不会进入HashSet。
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
class Student {
private String name;
private int age;
Student() {
}
Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public int hashCode() {
return name.hashCode()+age;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
Student s = (Student)obj;
return this.name.equals(s.name) && this.age==s.age;
}
public int getAge() {
return age;
}
public String getName() {
return name;
}
}
public class HashCodeDemo {
public static void main(String[] args) {
HashSet hashSet = new HashSet();
hashSet.add(new Student("abc1",21));
hashSet.add(new Student("abc2",22));
hashSet.add(new Student("abc3",23));
hashSet.add(new Student("abc4",24));
hashSet.add(new Student("abc1",21));
Iterator iterator = hashSet.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
Student s = (Student)iterator.next();
System.out.println( s.getName()+"————"+s.getAge() );
}
}
}
3.2 TreeSet代码示例
3.2.1 处理带值特性的对象(字符串等)
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
TreeSet a = new TreeSet();
a.add("abc1");
a.add("abc2");
a.add("abc3");
a.add("abc3");
Iterator iterator = a.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
//abc1
//abc2
//abc3
}
}
}
3.2.2 处理无值特性的对象
必须要：实现Comparable接口或者实现Comparator接口
否则报错，因为不知道排序规则
3.2.2.1 实现Comparable接口
在Student类中实现Comparable接口，重写compareTo方法。
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;
class Student implements Comparable {
private String name;
private int age;
Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
@Override
public int compareTo(Object obj) {//根据年龄排序，如果年龄相同，按照名字排序
Student s = (Student)obj;
int temp = this.age-s.age;
return temp == 0 ? this.name.compareTo(s.name) : temp;
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
TreeSet a = new TreeSet();
a.add(new Student("zxc1",21));
a.add(new Student("zxc2",22));
a.add(new Student("zxc5",22));
a.add(new Student("zxc3",23));
a.add(new Student("zxc3",23));
Iterator iterator = a.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
Student s = (Student)iterator.next();
System.out.println(s.getName()+"——"+s.getAge());
}
}
}
3.2.2.2 实现Comparator接口
1.创造一个实现Comparator接口的类
让集合自身具备比较功能（Comparator比较器）：重新定义一个类实现Comparator接口，重写compare方法；创建该类的对象作为参数放进TreeSet中。
import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;
class Student {
private String name;
private int age;
Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
TreeSet a = new TreeSet(new ComparatorByAge());//在构造方法内，创建带比较器的对象作为参数
a.add(new Student("zxc1",21));
a.add(new Student("zxc2",22));
a.add(new Student("zxc5",22));
a.add(new Student("zxc3",23));
a.add(new Student("zxc3",23));
Iterator iterator = a.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
Student s = (Student)iterator.next();
System.out.println(s.getName()+"——"+s.getAge());
}
}
}
class ComparatorByAge implements Comparator {
public int compare(Object o1,Object o2) {
Student s1 = (Student)o1;
Student s2 = (Student)o2;
int temp = s1.getAge()- s2.getAge();
return temp==0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : temp;
}
}
2.使用匿名内部类
用匿名内部类可以省去再写一个实现Comparator接口的类，更加方便
import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;
class Student {
private String name;
private int age;
Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Student> a = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {//匿名内部类
@Override
public int compare(Student s1,Student s2) {
int temp = s1.getAge()-s2.getAge();
return temp==0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : temp;
}
});
a.add(new Student("zxc1",21));
a.add(new Student("zxc2",22));
a.add(new Student("zxc5",22));
a.add(new Student("zxc3",23));
a.add(new Student("zxc3",23));
Iterator iterator = a.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
Student s = (Student)iterator.next();
System.out.println(s.getName()+"——"+s.getAge());
}
}
}
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