java集合类源码分析之Set详解

 更新时间:2017年10月10日 09:30:55   转载 作者:Wilange  
下面小编就为大家带来一篇java集合类源码分析之Set详解。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧

Set集合与List一样,都是继承自Collection接口,常用的实现类有HashSet和TreeSet。值得注意的是,HashSet是通过HashMap来实现的而TreeSet是通过TreeMap来实现的,所以HashSet和TreeSet都没有自己的数据结构,具体可以归纳如下:

•Set集合中的元素不能重复,即元素唯一

•HashSet按元素的哈希值存储,所以是无序的,并且最多允许一个null对象

•TreeSet按元素的大小存储,所以是有序的,并且不允许null对象

•Set集合没有get方法,所以只能通过迭代器(Iterator)来遍历元素,不能随机访问

1.HashSet

下面给出HashSet的部分源码,以理解它的实现方式。

static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;

 private transient HashMap<E,Object> map;

 // Dummy value to associate with an Object in the backing Map
 private static final Object PRESENT = new Object();

观察源码,我们知道HashSet的数据是存储在HashMap的实例对象map中的,并且对应于map中的key,而Object类型的引用PRESENT则是对应于map中的value的一个虚拟值,没有实际意义。联想到HashMap的一些特性:无序存储、key值唯一等等,我们就可以很自然地理解Set集合元素不能重复以及HashSet无序存储的特性了。

下面从源代码的角度来理解HashSet的基本用法:

•构造器(四种)

1.HashSet() 空的构造器,初始化一个空的HashMap

2.HashSet(Collection<? extends E> c) 传入一个子集c,用于初始化HashMap

3.HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) 初始化一个空的HashMap,并指定初始容量和加载因子

4.HashSet(int initialCapacity) 初始化一个空的HashMap,并指定初始容量

public HashSet() {
  map = new HashMap<>();
 }

 public HashSet(Collection<? extends E> c) {
  map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
  addAll(c);
 }

 public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
  map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
 }

 public HashSet(int initialCapacity) {
  map = new HashMap<>(initialCapacity);
 }

•插入元素

1.add(E e) 插入指定元素(调用HashMap的put方法实现)

   Set<String> hashSet = new HashSet<String>();
   hashSet.add("D");
   hashSet.add("B");
   hashSet.add("C");
   hashSet.add("A");

•查找元素

1.contains(Object o) 判断集合中是否包含指定的元素(调用HashMap的containsKey方法实现)

  public boolean contains(Object o) {
   return map.containsKey(o);
  }

2.由于HashSet的实现类中没有get方法,所以只能通过迭代器依次遍历,而不能随机访问(调用HashMap中keySet的迭代器实现)

  public Iterator<E> iterator() {
   return map.keySet().iterator();
  }

应用示例:

Set<String> hashSet = new HashSet<String>();
  hashSet.add("D");
  hashSet.add("B");
  hashSet.add("C");
  hashSet.add("A");
  for (Iterator iterator = hashSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
   String string = (String) iterator.next();
   System.out.print(string+" ");
  }//D A B C

•修改元素

由于HashMap中的key值不能修改,所以HashSet不能进行修改元素的操作

•删除元素

1.remove(Object o) 删除指定元素(调用HashMap中的remove方法实现,返回值为true或者false)

  public boolean remove(Object o) {
   return map.remove(o)==PRESENT;
  }

2.clear() 清空元素(调用HashMap中的clear方法实现,没有返回值)

public void clear() {
   map.clear();
  }

2.TreeSet

TreeSet是SortedSet接口的唯一实现类。前面说过,TreeSet没有自己的数据结构而是通过TreeMap实现的,所以TreeSet也是基于红黑二叉树的一种存储结构,所以TreeSet不允许null对象,并且是有序存储的(默认升序)。

private transient NavigableMap<E,Object> m;
 
// Dummy value to associate with an Object in the backing Map
private static final Object PRESENT = new Object();

上述源代码中的NavigableMap是继承自SrotedMap的一个接口,其实现类为TreeMap,因此TreeSet中的数据是通过TreeMap来存储的,此处的PRESENT也是没有实际意义的虚拟值。

下面从源代码的角度来理解HashSet的基本用法:

•构造器(四种)

1.TreeSet() 空的构造器,初始化一个空的TreeMap,默认升序排列

2.TreeSet(Comparator<? super E> comparator) 传入一个自定义的比较器,常常用于实现降序排列

3.TreeSet(Collection<? extends E> c) 传入一个子集c,用于初始化TreeMap对象,默认升序

4.TreeSet(SortedSet<E> s) 传入一个有序的子集s,用于初始化TreeMap对象,采用子集的比较器

public TreeSet() {
  this(new TreeMap<E,Object>());
 }

 public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
  this(new TreeMap<>(comparator));
 }

 public TreeSet(Collection<? extends E> c) {
  this();
  addAll(c);
 }

 public TreeSet(SortedSet<E> s) {
  this(s.comparator());
  addAll(s);
 }

应用示例

//自定义一个比较器,实现降序排列
  Set<Integer> treeSet = new TreeSet<Integer>(new Comparator<Integer>() {

   @Override
   public int compare(Integer o1, Integer o2) {
//    return 0;  //默认升序
    return o2.compareTo(o1);//降序
   }
  });
  treeSet.add(200);
  treeSet.add(120);
  treeSet.add(150);
  treeSet.add(110);
  for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
   Integer integer = (Integer) iterator.next();
   System.out.print(integer+" ");
  } //200 150 120 110
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
  list.add(300);
  list.add(120);
  list.add(100);
  list.add(150);
  System.out.println(list); //[300, 120, 100, 150]
  
  //传入一个子集,默认升序排列
  TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<Integer>(list);
  for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
   Integer integer = (Integer) iterator.next();
   System.out.print(integer+" ");
  }//100 120 150 300
/*
   * 传入一个有序的子集,采用子集的比较器
   *  注意子集的类型必须是SortedSet及其子类或者实现类,否则将采用默认的比较器
   *  所以此处subSet的类型也可以是TreeSet。
   */
  
  SortedSet<Integer> subSet = new TreeSet<Integer>(new Comparator<Integer>() {

   @Override
   public int compare(Integer o1, Integer o2) {
//    return 0;  //默认升序
    return o2.compareTo(o1);//降序
   }
  });
  subSet.add(200);
  subSet.add(120);
  subSet.add(150);
  subSet.add(110);
  for (Iterator iterator = subSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
   Integer integer = (Integer) iterator.next();
   System.out.print(integer+" ");
  } //200 150 120 110 
  
  System.out.println();
  Set<Integer> treeSet = new TreeSet<Integer>(subSet);
  for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
   Integer integer = (Integer) iterator.next();
   System.out.print(integer+" ");
  }//200 150 120 110 
  
  System.out.println();
  treeSet.add(500);
  treeSet.add(100);
  treeSet.add(105);
  for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
   Integer integer = (Integer) iterator.next();
   System.out.print(integer+" ");
  }//500 200 150 120 110 105 100

• 插入元素

1.add(E e) 插入指定的元素(调用TreeMap的put方法实现)

2.addAll(Collection<? extends E> c) 插入一个子集c

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
  list.add(300);
  list.add(120);
  list.add(100);
  list.add(150);
  System.out.println(list); //[300, 120, 100, 150]
  
  Set<Integer> treeSet = new TreeSet<Integer>();
  
  //插入一个子集,默认升序
  treeSet.addAll(list);
  for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
   Integer integer = (Integer) iterator.next();
   System.out.print(integer+" ");
  }//100 120 150 300

•查找元素

1.contains(Object o) 判断集合中是否包含指定对象(调用TreeMap的containsKey方法实现)

2.与HashSet一样,TreeSet的实现类中没有get方法,所以只能通过迭代器依次遍历,而不能随机访问(调用TreeMap中keySet的迭代器实现)。

•修改元素

TreeSet不能进行修改元素的操作,原因与HashSet一样。

•删除元素

1.remove(Object o) 删除指定元素(调用TreeMap中的remove方法实现,返回true或者false)

  public boolean remove(Object o) {
   return m.remove(o)==PRESENT;
  }

2.clear() 清空元素(调用TreeMap中的clear方法实现,无返回值)

  public void clear() {
   m.clear();
  } 

应用示例:

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
  list.add(300);
  list.add(120);
  list.add(100);
  list.add(150);
  System.out.println(list); //[300, 120, 100, 150]
  
  Set<Integer> treeSet = new TreeSet<Integer>();
  
  //插入一个子集,默认升序
  treeSet.addAll(list);
  for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
   Integer integer = (Integer) iterator.next();
   System.out.print(integer+" ");
  }//100 120 150 300 
  
  System.out.println(treeSet.remove(100));//true
  for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
   Integer integer = (Integer) iterator.next();
   System.out.print(integer+" ");
  }//120 150 300 
  
  treeSet.clear();
  System.out.println(treeSet.size());//0

至此,HashSet和TreeSet的存储结构及基本用法介绍完毕。

以上这篇java集合类源码分析之Set详解就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。

相关文章

  • SpringBoot项目启动时如何读取配置以及初始化资源

    SpringBoot项目启动时如何读取配置以及初始化资源

    这篇文章主要给大家介绍了关于SpringBoot项目启动时如何读取配置以及初始化资源的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者使用SpringBoot具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面来一起学习学习吧
    2020-06-06
  • java + dom4j.jar提取xml文档内容

    java + dom4j.jar提取xml文档内容

    这篇文章主要为大家详细介绍了java + dom4j.jar提取xml文档内容,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2019-08-08
  • java实现一个扫描包的工具类实例代码

    java实现一个扫描包的工具类实例代码

    很多框架,比如springmvc,mybatis等使用注解,为了处理注解,必然要对包进行扫描,所以下面这篇文章主要给大家分享介绍了关于利用java如何实现一个扫描包的工具类,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下。
    2017-10-10
  • Java连接redis及基本操作示例

    Java连接redis及基本操作示例

    这篇文章主要介绍了Java连接redis及基本操作,结合实例形式较为详细的分析了java针对redis数据库的基本连接、配置及操作相关实现技巧,需要的朋友可以参考下
    2019-04-04
  • Java中的接口和抽象类用法实例详解

    Java中的接口和抽象类用法实例详解

    这篇文章主要介绍了Java中的接口和抽象类用法,结合实例形式较为详细的分析了Java中关于接口和抽象类的概念、定义、用法与相关注意事项,需要的朋友可以参考下
    2015-12-12
  • ant使用指南详细入门教程

    ant使用指南详细入门教程

    这篇文章主要介绍了ant使用指南详细入门教程,本文详细的讲解了安装、验证安装、使用方法、使用实例、ant命令等内容,需要的朋友可以参考下
    2015-06-06
  • java获取手机已安装APK的签名摘要

    java获取手机已安装APK的签名摘要

    这篇文章主要介绍了java获取手机已安装APK的签名摘要的相关资料,需要的朋友可以参考下
    2016-02-02
  • 浅谈spring aop的五种通知类型

    浅谈spring aop的五种通知类型

    这篇文章主要介绍了浅谈spring aop的五种通知类型,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2017-12-12
  • jxl操作excel写入数据不覆盖原有数据示例

    jxl操作excel写入数据不覆盖原有数据示例

    网上很多例子,都是用Jxl读或者写excel,本文实现的功能就是将数据源in.xls的第几行第几列数据写入到out.xls的第几行第几列,不覆盖out.xls其他原有的数据。
    2014-03-03
  • Java的Spring框架中DAO数据访问对象的使用示例

    Java的Spring框架中DAO数据访问对象的使用示例

    这篇文章主要介绍了Java的Spring框架中DAO数据访问对象的使用示例,分为在Spring中DOA与JDBC以及与Hibernate的配合使用两种情况来进行演示,需要的朋友可以参考下
    2016-03-03

最新评论