前几天简单详情了一下单列集合中的List,今天就给大家讲一下它的同胞兄弟Set的简介与使用情况。
代码演示:
public static void demo1() { HashSet<String> hs = new HashSet<>(); //创立HashSet对象 boolean b1 = hs.add("a"); boolean b2 = hs.add("a"); //当向set集合中存储重复元素的时候返回为false hs.add("b"); hs.add("c"); hs.add("d"); System.out.println(hs); //[d, b, c, a] 存取无序 并且去掉了重复元素 System.out.println(b1); //true System.out.println(b2); //false for (String string : hs) { //只需能用迭代器迭代的,即可以使用加强for循环遍历 System.out.println(string); }}
保证元素唯一性需要让元素重写两个方法:一个是 hashCode(),另一个是 equals()。HashSet在存储元素的过程中首先会去调用元素的hashCode()值,看其哈希值与已经存入HashSet的元素的哈希值能否相同,假如不同 :就直接增加到集合;假如相同 :则继续调用元素的equals() 和哈希值相同的这些元素依次去比较。假如说有返回true的,那就重复不增加;假如说比较结果都说false,那就是不重复就增加。为了减少equals的比较次数提高效率一般情况让属性不同的对象尽量hashCode()值不同,那么如何重写 equals()和hashCode()呢? Eclipse自动生成就可。
代码演示:
public static void main(String[] args) { HashSet<Person> hs = new HashSet<>(); hs.add(new Person("张三", 23)); hs.add(new Person("张三", 23)); hs.add(new Person("李四", 24)); hs.add(new Person("李四", 24)); hs.add(new Person("李四", 24)); hs.add(new Person("李四", 24)); System.out.println(hs);//Person重写了equals()方法和hashCode()方法,所以 hs 去除了重复的元素}public class Person { //Person里面 Eclipse自动生成了 equals()方法和hashCode()方法 private String name; private int age; public Person() { super(); } public Person(String name, int age) { super(); 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 String toString() { return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]"; } /* * 为什么是31? * 1,31是一个质数,质数是能被1和自己本身整除的数 * 2,31这个数既不大也不小 * 3,31这个数好算,2的五次方-1,2向左移动4位 */ @Override public int hashCode() { final int prime = 31; int result = 1; result = prime * result + age; result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode()); return result; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) //调用的对象和传入的对象是同一个对象 return true; //直接返回true if (obj == null) //传入的对象为null return false; //返回false if (getClass() != obj.getClass())//判断两个对象对应的字节码文件能否是同一个字节码 return false; //假如不是直接返回false Person other = (Person) obj; //向下转型 if (age != other.age) //调用对象的年龄不等于传入对象的年龄 return false; //返回false if (name == null) { //调用对象的姓名为null if (other.name != null) //传入对象的姓名不为null return false; //返回false } else if (!name.equals(other.name)) //调用对象的姓名不等于传入对象的姓名 return false; //返回false return true; //返回true } }
特点:存取有序,存储的元素不能重复。
代码演示:
LinkedHashSet<String> lhs = new LinkedHashSet<>();lhs.add("a");lhs.add("a");lhs.add("a");lhs.add("a");lhs.add("b");lhs.add("c");lhs.add("d");System.out.println(lhs);//[a,b,c,d] 去除了重复的元素,同时又保证了存取有序
方式一:让元素所在的类实现Comparable接口,并重写CompareTo() 方法,并根据CompareTo()的返回值来进行增加元素
举例:
public static void demo2() { TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>(); ts.add(new Person("zhangsan", 23)); ts.add(new Person("lisi", 13)); ts.add(new Person("wangwu", 33)); ts.add(new Person("zhaoliu", 43)); ts.add(new Person("aaaa", 53)); System.out.println(ts);}public class Person implements Comparable<Person> { private String name; private int age; public Person() { super(); } public Person(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; } /* //1):按照年龄排(先比较年龄后比较姓名) public int compareTo(Person o) { //this 是集合即将存入的元素, o 是集合已经存入的元素 int num = this.age - o.age; //年龄是比较的主要条件 return num == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : num; //姓名是比较的次要条件 } */ /* //2):按照姓名排(先比较姓名后比较年龄) public int compareTo(Person o) { int num = this.name.compareTo(o.name); //姓名是主要条件 return num == 0 ? this.age - o.age : num; //年龄是次要条件 } */ //3):按照姓名长度排(先比较姓名长度 后比较姓名内容 后比较年龄) public int compareTo(Person o) { int length = this.name.length() - o.name.length(); //比较长度为主要条件 int num = length == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : length;//比较内容为次要条件 return num == 0 ? this.age - o.age : num;//比较年龄为次要条件 } }
方式二: 使用TreeSet的有参构造方法创立TreeSet对象的时候, 传入一个比较器 Comparator 进去, TreeSet在增加元素的时候, 根据比较器的compare()方法的返回值来增加元素。
代码演示:
public static void demo3() { //在构造函数中传入比较器后 就不用再让Person实现Comparable接口了 TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Person>() { //3):按照姓名长度排(先比较姓名长度 后比较姓名内容 后比较年龄) @Override public int compare(Person o1, Person o2) {//o1是即将存入的元素 o2是已经存入集合的元素 //比较长度为主要条件 int length = o1.getName().length() - o2.getName().length(); //比较内容为次要条件 int num = length == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : length; return num == 0 ? o1.getAge() - o2.getAge() : num; } /* //2):按照姓名排(先比较姓名后比较年龄) public int compare(Person o1, Person o2) { int num = o1.getName().compareTo(o2.getName()); return num == 0 ? o1.getAge() - o2.getAge() : num; } */ /* //1):按照年龄排(先比较年龄后比较姓名) public int compare(Person o1, Person o2) { int num = o1.getAge() - o2.getAge(); return num == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : num; } */ }); ts.add(new Person("zhangsan", 23)); ts.add(new Person("lisi", 13)); ts.add(new Person("wangwu", 33)); ts.add(new Person("zhaoliu", 43)); ts.add(new Person("aaaa", 53)); System.out.println(ts);}
TreeSet在存储元素的时候会首先去判断能否有比较器存在(也就是判断比较器能否为null),假如存在:就会让比较器去调用compare(T t1, T t2)方法,去依次比较即将存入的值和已经存入TreeSet集合的值,假如返回正数:往二叉树右侧放;假如返回负数:往二叉树左侧放;假如返回 0 :不增加。假如不存在:底层就会把即将存入的元素自动提升为Comparable类型的对象(所以假如没有比较器的情况下,元素所在的类没有实现Comparable接口,在做自动提升类型的时候就会报类型转换错误),并让该对象调用CompareTo(T t)方法,和已经存入TreeSet集合的元素依次比较,假如返回正数:往二叉树右侧放;假如返回负数:往二叉树左侧放;假如返回 0 :不增加。所以,假如两种方式同时使用,底层会优先使用方式二(比较器的方式)。
源码片段分析:
public V put(K key, V value) { //key则是TreeSet即将存入的元素 Entry<K,V> t = root; //获取TreeSet中已存入的元素列表也就是 t /*此处有代码省略*/ //comparator是一个成员变量,初始值是null,假如TreeSet构造方法中传入了比较器 //则comparator就不再是null Comparator<? super K> cpr = comparator; if (cpr != null) { //假如有比较器 就使用比较器来比较 do { parent = t; cmp = cpr.compare(key, t.key); //让比较器 cpr 去调用compare(T t1, T t2)方法,去依次比较即将存入的值 key 和已经存入TreeSet集合的值 t.key if (cmp < 0) //假如返回负数 t = t.left; //往二叉树左侧放 else if (cmp > 0) //假如返回正数 t = t.right; //往二叉树右侧放 else //假如返回 0 return t.setValue(value); //不增加 } while (t != null); } else { //假如没有比较器 则使用自然排序来比较 if (key == null) throw new NullPointerException(); Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key; //把即将存入的元素 key 自动提升为Comparable类型的对象 k (所以假如没有比较器的情况下,元素所在的类没有实现Comparable接口,在做自动提升类型的时候就会报类型转换错误), do { parent = t; cmp = k.compareTo(t.key); //让即将存入的元素 k 调用CompareTo(T t)方法,和已经存入TreeSet集合的元素 t.key 依次比较 if (cmp < 0) //假如返回负数 t = t.left; //往二叉树左侧放 else if (cmp > 0) //假如返回正数 t = t.right; //往二叉树右侧放 else //假如返回 0 return t.setValue(value); //不增加 } while (t != null); } /*此处有代码省略*/ }
案例1: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: - 1,有Random类创立随机数对象 - 2,需要存储10个随机数,而且不能重复,所以我们用HashSet集合 - 3,假如HashSet的size是小于10即可以不断的存储,假如大于等于10就中止存储 - 4,通过Random类中的nextInt(n)方法获取1到20之间的随机数,并将这些随机数存储在HashSet集合中 - 5,遍历HashSet */public static void main(String[] args) { //1,有Random类创立随机数对象 Random r = new Random(); //2,需要存储10个随机数,而且不能重复,所以我们用HashSet集合 HashSet<Integer> hs = new HashSet<>(); //3,假如HashSet的size是小于10即可以不断的存储,假如大于等于10就中止存储 while(hs.size() < 10) { //4,通过Random类中的nextInt(n)方法获取1到20之间的随机数,并将这些随机数存储在HashSet集合中 hs.add(r.nextInt(20) + 1); } // 5,遍历HashSet for (Integer integer : hs) { System.out.println(integer); }}
案例2:在一个集合中存储了无序并且重复的字符串,定义一个方法,让其有序(字典顺序),而且还不能去除重复
/** - 分析: - 1,定义一个List集合,并存储重复的无序的字符串 - 2,定义方法对其排序保留重复 - 3,打印List集合 */public static void main(String[] args) { //1,定义一个List集合,并存储重复的无序的字符串 ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("aaa"); list.add("aaa"); list.add("ccc"); list.add("ddd"); list.add("fffffffffff"); list.add("heima"); list.add("itcast"); list.add("bbbb"); list.add("aaa"); list.add("aaa"); //2,定义方法对其排序保留重复 sort(list); //3,打印list System.out.println(list);} /* * 定义方法,排序并保留重复 * 分析: * 1,创立TreeSet集合对象,由于String本身就具有比较功能,但是重复不会保留,所以我们用比较器 * 2,将list集合中所有的元素增加到TrreSet集合中,对其排序,保留重复 * 3,清空list集合 * 4,将TreeSet集合中排好序的元素增加到list中 */ public static void sort(List<String> list) { //1,创立TreeSet集合对象,由于String本身就具有比较功能,但是重复不会保留,所以我们用比较器 TreeSet<String> ts = new TreeSet<>(new Comparator<String>() { @Override public int compare(String s1, String s2) { int num = s1.compareTo(s2); //比较内容为主要条件 return num == 0 ? 1 : num; //保留重复 } }); //2,将list集合中所有的元素增加到TrreSet集合中,对其排序,保留重复 ts.addAll(list); //3,清空list集合 list.clear(); //4,将TreeSet集合中排好序的元素增加到list中 list.addAll(ts); }
课后习题: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。
相信大家对Set集合这部分已经有了初步的理解了,那大家就把最后的课后习题完成一下吧。想理解更多学习知识,请关注微信公众号“阿Q说”,获取更多学习资料吧!你也可以后端留言说出你的疑惑,阿Q将会在后期的文章中为你解答。每天学习一点点,每天进步一点点。