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这一章,咱们对HashSet进行学习。

咱们先对HashSet有个全体知道,然后再学习它的源码,最终再经过实例来学会运用HashSet。

第1部分 HashSet介绍

HashSet 简介

HashSet 是一个没有重复元素的调集。

它是由HashMap完结的,不确保元素的次序,而且HashSet答应运用 null 元素。

HashSet是非同步的。假如多个线程一起拜访一个哈希 set,而其间至少一个线程修改了该 set,那么它有必要 坚持外部同步。这通常是经过对天然封装该 set 的目标履行同步操作来完结的。假如不存在这样的目标,则应该运用 Collections.synchronizedSet 办法来“包装” set。最好在创立时完结这一操作,以防止对该 set 进行意外的不同步拜访:

Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet(...));


HashSet经过iterator()回来的迭代器是fail-fast的。

HashSet的结构函数

 // 默许结构函数
public HashSet()
// 带调集的结构函数
public HashSet(Collection
// 指定HashSet初始容量和加载因子的结构函数
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor)
// 指定HashSet初始容量的结构函数
public HashSet(int initialCapacity)
// 指定HashSet初始容量和加载因子的结构函数,dummy没有任何效果
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy)

HashSet的首要API

boolean add(E object)
void clear()
Object clone()
boolean contains(Object object)
boolean isEmpty()
Iterator iterator()
boolean remove(Object object)
int size()

第2部分 HashSet数据结构

HashSet的承继联系如下:

java.lang.Object
↳ java.util.AbstractCollection
↳ java.util.AbstractSet
↳ java.util.HashSet
public class HashSet
extends AbstractSet
implements Set, Cloneable, java.io.Serializable { }

HashSet与Map联系如下图:

这儿写图片描绘

从图中可以看出:

(01) HashSet承继于AbstractSet,而且完结了Set接口。

(02) HashSet的实质是一个"没有重复元素"的调集,它是经过HashMap完结的。HashSet中含有一个"HashMap类型的成员变量"map,HashSet的操作函数,实践上都是经过map完结的。

第3部分 HashSet源码解析(依据JDK1.6.0_45)

为了更了解HashSet的原理,下面临HashSet源码代码作出剖析。

package java.util;
public class HashSet
extends AbstractSet
implements Set, Cloneable, java.io.Serializable
{
static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
// HashSet是经过map(HashMap目标)保存内容的
private transient HashMap map;
// PRESENT是向map中刺进key-value对应的value
// 由于HashSet中只需求用到key,而HashMap是key-value键值对;
// 所以,向map中增加键值对时,键值对的值固定是PRESENT
private static final Object PRESENT = new Object();
// 默许结构函数
public HashSet() {
// 调用HashMap的默许结构函数,创立map
map = new HashMap();
}
// 带调集的结构函数
public HashSet(Collection
// 创立map。
// 为什么要调用Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16),从 (c.size()/.75f) + 1 和 16 中挑选一个比较大的树呢?
// 首要,阐明(c.size()/.75f) + 1
// 由于从HashMap的功率(时刻本钱和空间本钱)考虑,HashMap的加载因子是0.75。
// 当HashMap的“阈值”(阈值=HashMap总的巨细*加载因子) < “HashMap实践巨细”时,
// 就需求将HashMap的容量翻倍。
// 所以,(c.size()/.75f) + 1 核算出来的正好是总的空间巨细。
// 接下来,阐明为什么是 16 。
// HashMap的总的巨细,有必要是2的指数倍。若创立HashMap时,指定的巨细不是2的指数倍;
// HashMap的结构函数中也会从头核算,找出比“指定巨细”大的最小的2的指数倍的数。
// 所以,这儿指定为16是从功能考虑。防止重复核算。
map = new HashMap(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
// 将调集(c)中的悉数元素增加到HashSet中
addAll(c);
}
// 指定HashSet初始容量和加载因子的结构函数
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
map = new HashMap(initialCapacity, loadFactor);
}
// 指定HashSet初始容量的结构函数
public HashSet(int initialCapacity) {
map = new HashMap(initialCapacity);
}
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
map = new LinkedHashMap(initialCapacity, loadFactor);
}
// 回来HashSet的迭代器
public Iterator iterator() {
// 实践上回来的是HashMap的“key调集的迭代器”
return map.keySet().iterator();
}
public int size() {
return map.size();
}
public boolean isEmpty() {
return map.isEmpty();
}
public boolean contains(Object o) {
return map.containsKey(o);
}
// 将元素(e)增加到HashSet中
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
// 删去HashSet中的元素(o)
public boolean remove(Object o) {
return map.remove(o)==PRESENT;
}
public void clear() {
map.clear();
}
// 克隆一个HashSet,并回来Object目标
public Object clone() {
try {
HashSet newSet = (HashSet) super.clone();
newSet.map = (HashMap) map.clone();
return newSet;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new InternalError();
}
}
// java.io.Serializable的写入函数
// 将HashSet的“总的容量,加载因子,实践容量,一切的元素”都写入到输出流中
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws java.io.IOException {
// Write out any hidden serialization magic
s.defaultWriteObject();
// Write out HashMap capacity and load factor
s.writeInt(map.capacity());
s.writeFloat(map.loadFactor());
// Write out size
s.writeInt(map.size());
// Write out all elements in the proper order.
for (Iterator i=map.keySet().iterator(); i.hasNext(); )
s.writeObject(i.next());
}
// java.io.Serializable的读取函数
// 将HashSet的“总的容量,加载因子,实践容量,一切的元素”顺次读出
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
// Read in any hidden serialization magic
s.defaultReadObject();
// Read in HashMap capacity and load factor and create backing HashMap
int capacity = s.readInt();
float loadFactor = s.readFloat();
map = (((HashSet)this) instanceof LinkedHashSet ?
new LinkedHashMap(capacity, loadFactor) :
new HashMap(capacity, loadFactor));
// Read in size
int size = s.readInt();
// Read in all elements in the proper order.
for (int i=0; i
E e = (E) s.readObject();
map.put(e, PRESENT);
}
}
}

阐明: HashSet的代码实践上十分简略,经过上面的注释应该很可以看懂。它是经过HashMap完结的,若对HashSet的了解有困难,主张先学习以下HashMap;学完HashMap之后,在学习HashSet就十分简单了。

第4部分 HashSet遍历办法

4.1 经过Iterator遍历HashSet

第一步:依据iterator()获取HashSet的迭代器。

第二步:遍历迭代器获取各个元素。

// 假定set是HashSet目标
for(Iterator iterator = set.iterator();
iterator.hasNext(); ) {
iterator.next();
}

4.2 经过for-each遍历HashSet

第一步:依据toArray()获取HashSet的元素调集对应的数组。

第二步:遍历数组,获取各个元素。

// 假定set是HashSet目标,而且set中元素是String类型
String[] arr = (String[])set.toArray(new String[0]);
for (String str:arr)
System.out.printf("for each : %s\n", str);

HashSet的遍历测验程序如下:

import java.util.Random;
import java.util.Iterator;
import java.util.HashSet;
/*
* @desc 介绍HashSet遍历办法
*
* @author skywang
*/
public class HashSetIteratorTest {
public static void main(String[] args) {
// 新建HashSet
HashSet set = new HashSet();
// 增加元素 到HashSet中
for (int i=0; i<5; i++)
set.add(""+i);
// 经过Iterator遍历HashSet
iteratorHashSet(set) ;
// 经过for-each遍历HashSet
foreachHashSet(set);
}
/*
* 经过Iterator遍历HashSet。引荐办法
*/
private static void iteratorHashSet(HashSet set) {
for(Iterator iterator = set.iterator();
iterator.hasNext(); ) {
System.out.printf("iterator : %s\n", iterator.next());
}
}
/*
* 经过for-each遍历HashSet。不引荐!此办法需求先将Set转换为数组
*/
private static void foreachHashSet(HashSet set) {
String[] arr = (String[])set.toArray(new String[0]);
for (String str:arr)
System.out.printf("for each : %s\n", str);
}
}

运转成果:

iterator : 3
iterator : 2
iterator : 1
iterator : 0
iterator : 4
for each : 3
for each : 2
for each : 1
for each : 0
for each : 4

第5部分 HashSet示例

下面咱们经过实例学习怎么运用HashSet

import java.util.Iterator;
import java.util.HashSet;
/*
* @desc HashSet常用API的运用。
*
* @author skywang
*/
public class HashSetTest {
public static void main(String[] args) {
// HashSet常用API
testHashSetAPIs() ;
}
/*
* HashSet除了iterator()和add()之外的其它常用API
*/
private static void testHashSetAPIs() {
// 新建HashSet
HashSet set = new HashSet();
// 将元素增加到Set中
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");
set.add("d");
set.add("e");
// 打印HashSet的实践巨细
System.out.printf("size : %d\n", set.size());
// 判别HashSet是否包括某个值
System.out.printf("HashSet contains a :%s\n", set.contains("a"));
System.out.printf("HashSet contains g :%s\n", set.contains("g"));
// 删去HashSet中的“e”
set.remove("e");
// 将Set转换为数组
String[] arr = (String[])set.toArray(new String[0]);
for (String str:arr)
System.out.printf("for each : %s\n", str);
// 新建一个包括b、c、f的HashSet
HashSet otherset = new HashSet();
otherset.add("b");
otherset.add("c");
otherset.add("f");
// 克隆一个removeset,内容和set如出一辙
HashSet removeset = (HashSet)set.clone();
// 删去“removeset中,归于otherSet的元素”
removeset.removeAll(otherset);
// 打印removeset
System.out.printf("removeset : %s\n", removeset);
// 克隆一个retainset,内容和set如出一辙
HashSet retainset = (HashSet)set.clone();
// 保存“retainset中,归于otherSet的元素”
retainset.retainAll(otherset);
// 打印retainset
System.out.printf("retainset : %s\n", retainset);
// 遍历HashSet
for(Iterator iterator = set.iterator();
iterator.hasNext(); )
System.out.printf("iterator : %s\n", iterator.next());
// 清空HashSet
set.clear();
// 输出HashSet是否为空
System.out.printf("%s\n", set.isEmpty()?"set is empty":"set is not empty");
}
}

运转成果:

size : 5
HashSet contains a :true
HashSet contains g :false
for each : d
for each : b
for each : c
for each : a
removeset : [d, a]
retainset : [b, c]
iterator : d
iterator : b
iterator : c
iterator : a
set is empty

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