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16.2Java中的Collection之Set集合

小半 • • 技术随笔 • 阅读 155

导读：本篇文章讲解 16.2Java中的Collection之Set集合，希望对大家有帮助，欢迎收藏，转发！站点地址：www.bmabk.com

1.Set集合

  • Set集合的特点

    • 元素存取无序

    • 没有索引、只能通过迭代器或增强for循环遍历

    • 不能存储重复元素

  • Set集合的基本使用

public class SetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Set<String> set = new HashSet<String>();

        //添加元素
        set.add("hello");
        set.add("world");
        set.add("java");
        //不包含重复元素的集合
        set.add("world");

        //遍历
        for(String s : set) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

1.2哈希值

  • 哈希值简介

    ​ 是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值

  • 如何获取哈希值

    ​ Object类中的public int hashCode()：返回对象的哈希码值

  • 哈希值的特点

    • 同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的

    • 默认情况下，不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法，可以实现让不同对象的哈希值相同

  • 获取哈希值的代码

学生类

public class 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 name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return 0;
    }
}

测试类

public class HashDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("林青霞",30);

        //同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
        System.out.println(s1.hashCode()); //1060830840
        System.out.println(s1.hashCode()); //1060830840
        System.out.println("--------");

        Student s2 = new Student("林青霞",30);

        //默认情况下，不同对象的哈希值是不相同的
        //通过方法重写，可以实现不同对象的哈希值是相同的
        System.out.println(s2.hashCode()); //2137211482
        System.out.println("--------");

        System.out.println("hello".hashCode()); //99162322
        System.out.println("world".hashCode()); //113318802
        System.out.println("java".hashCode()); //3254818

        System.out.println("world".hashCode()); //113318802
        System.out.println("--------");

        System.out.println("重地".hashCode()); //1179395
        System.out.println("通话".hashCode()); //1179395
    }
}

1.3HashSet集合概述和特点

  • HashSet集合的特点

    • 底层数据结构是哈希表

    • 对集合的迭代顺序不作任何保证，也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致

    • 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历

    • 由于是Set集合，所以是不包含重复元素的集合

  • HashSet集合的基本使用

public class HashSetDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        HashSet<String> hs = new HashSet<String>();

        //添加元素
        hs.add("hello");
        hs.add("world");
        hs.add("java");

        hs.add("world");

        //遍历
        for(String s : hs) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

1.4HashSet集合保证元素唯一性源码分析

  • HashSet集合保证元素唯一性的原理

    ​ 1.根据对象的哈希值计算存储位置

    ​ 如果当前位置没有元素则直接存入

    ​ 如果当前位置有元素存在，则进入第二步

    ​ 2.当前元素的元素和已经存在的元素比较哈希值

    ​ 如果哈希值不同，则将当前元素进行存储

    ​ 如果哈希值相同，则进入第三步

    ​ 3.通过equals()方法比较两个元素的内容

    ​ 如果内容不相同，则将当前元素进行存储

    ​ 如果内容相同，则不存储当前元素

  • HashSet集合保证元素唯一性的图解

16.2Java中的Collection之Set集合

1.5常见数据结构之哈希表

16.2Java中的Collection之Set集合

1.6HashSet集合存储学生对象并遍历

案例需求

  • 创建一个存储学生对象的集合，存储多个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合

  • 要求：学生对象的成员变量值相同，我们就认为是同一个对象

学生类

public class 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 name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        Student student = (Student) o;

        if (age != student.age) return false;
        return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }
}

测试类

public class HashSetDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建HashSet集合对象
        HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("林青霞", 30);
        Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
        Student s3 = new Student("王祖贤", 33);

        Student s4 = new Student("王祖贤", 33);

        //把学生添加到集合
        hs.add(s1);
        hs.add(s2);
        hs.add(s3);
        hs.add(s4);

        //遍历集合(增强for)
        for (Student s : hs) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

1.7LinkedHashSet集合概述和特点

  • LinkedHashSet集合特点

    • 哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序

    • 由链表保证元素有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的

    • 由哈希表保证元素唯一，也就是说没有重复的元素

  • LinkedHashSet集合基本使用

public class LinkedHashSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        LinkedHashSet<String> linkedHashSet = new LinkedHashSet<String>();

        //添加元素
        linkedHashSet.add("hello");
        linkedHashSet.add("world");
        linkedHashSet.add("java");

        linkedHashSet.add("world");

        //遍历集合
        for(String s : linkedHashSet) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

2.Set集合排序

2.1TreeSet集合概述和特点

  • TreeSet集合概述

    • 元素有序，可以按照一定的规则进行排序，具体排序方式取决于构造方法

      • TreeSet()：根据其元素的自然排序进行排序

      • TreeSet(Comparator comparator) ：根据指定的比较器进行排序

    • 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历

    • 由于是Set集合，所以不包含重复元素的集合

  • TreeSet集合基本使用

public class TreeSetDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();

        //添加元素
        ts.add(10);
        ts.add(40);
        ts.add(30);
        ts.add(50);
        ts.add(20);

        ts.add(30);

        //遍历集合
        for(Integer i : ts) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

2.2自然排序Comparable的使用

  • 案例需求

    • 存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用无参构造方法

    • 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序

  • 实现步骤

    • 用TreeSet集合存储自定义对象，无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的

    • 自然排序，就是让元素所属的类实现Comparable接口，重写compareTo(T o)方法

    • 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

学生类

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 name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public int compareTo(Student s) {
//        return 0;
//        return 1;
//        return -1;
        //按照年龄从小到大排序
       int num = this.age - s.age;
//        int num = s.age - this.age;
        //年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
       int num2 = num==0?this.name.compareTo(s.name):num;
        return num2;
    }
}

测试类

public class TreeSetDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("xishi", 29);
        Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
        Student s3 = new Student("diaochan", 30);
        Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);

        Student s5 = new Student("linqingxia",33);
        Student s6 = new Student("linqingxia",33);

        //把学生添加到集合
        ts.add(s1);
        ts.add(s2);
        ts.add(s3);
        ts.add(s4);
        ts.add(s5);
        ts.add(s6);

        //遍历集合
        for (Student s : ts) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

2.3比较器排序Comparator的使用

  • 案例需求

    • 存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用带参构造方法

    • 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序

  • 实现步骤

    • 用TreeSet集合存储自定义对象，带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的

    • 比较器排序，就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象，重写compare(T o1,T o2)方法

    • 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

学生类

public class 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 name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

测试类

public class TreeSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
                //this.age - s.age
                //s1,s2
                int num = s1.getAge() - s2.getAge();
                int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
                return num2;
            }
        });

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("xishi", 29);
        Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
        Student s3 = new Student("diaochan", 30);
        Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);

        Student s5 = new Student("linqingxia",33);
        Student s6 = new Student("linqingxia",33);

        //把学生添加到集合
        ts.add(s1);
        ts.add(s2);
        ts.add(s3);
        ts.add(s4);
        ts.add(s5);
        ts.add(s6);

        //遍历集合
        for (Student s : ts) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

2.4成绩排序案例

  • 案例需求

    • 用TreeSet集合存储多个学生信息(姓名，语文成绩，数学成绩)，并遍历该集合

    • 要求：按照总分从高到低出现

学生类

public class Student {
    private String name;
    private int chinese;
    private int math;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int chinese, int math) {
        this.name = name;
        this.chinese = chinese;
        this.math = math;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getChinese() {
        return chinese;
    }

    public void setChinese(int chinese) {
        this.chinese = chinese;
    }

    public int getMath() {
        return math;
    }

    public void setMath(int math) {
        this.math = math;
    }

    public int getSum() {
        return this.chinese + this.math;
    }
}

测试类

public class TreeSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建TreeSet集合对象，通过比较器排序进行排序
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
//                int num = (s2.getChinese()+s2.getMath())-(s1.getChinese()+s1.getMath());
                //主要条件
                int num = s2.getSum() - s1.getSum();
                //次要条件
                int num2 = num == 0 ? s1.getChinese() - s2.getChinese() : num;
                int num3 = num2 == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num2;
                return num3;
            }
        });

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("林青霞", 98, 100);
        Student s2 = new Student("张曼玉", 95, 95);
        Student s3 = new Student("王祖贤", 100, 93);
        Student s4 = new Student("柳岩", 100, 97);
        Student s5 = new Student("风清扬", 98, 98);

        Student s6 = new Student("左冷禅", 97, 99);
//        Student s7 = new Student("左冷禅", 97, 99);
        Student s7 = new Student("赵云", 97, 99);

        //把学生对象添加到集合
        ts.add(s1);
        ts.add(s2);
        ts.add(s3);
        ts.add(s4);
        ts.add(s5);
        ts.add(s6);
        ts.add(s7);

        //遍历集合
        for (Student s : ts) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getChinese() + "," + s.getMath() + "," + s.getSum());
        }
    }
}

2.5不重复的随机数案例

  • 案例需求

    • 编写一个程序，获取10个1-20之间的随机数，要求随机数不能重复，并在控制台输出

public class SetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Set集合对象
//        Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
        Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>();

        //创建随机数对象
        Random r = new Random();

        //判断集合的长度是不是小于10
        while (set.size()<10) {
            //产生一个随机数，添加到集合
            int number = r.nextInt(20) + 1;
            set.add(number);
        }

        //遍历集合
        for(Integer i : set) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

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