JavaSE学习笔记day14

二、Set

Set集合是Collection集合的子接口,该集合中不能有重复元素!!

Set集合提供的方法签名,与父接口Collection的方法完全一致!! 即没有关于下标操作的方法

Set接口,它有两个常用的子实现类HashSet,TreeSet

三、HashSet

HashSet实现了Set接口,底层是hash表(实际上底层是HashMap)
该类不允许重复元素,不保证迭代顺序,即无序(插入顺序和遍历顺序不一致)

3.1 方法演示

构造方法

• HashSet() 构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例的默认初始容量是 16，加载因子是 0.75。
• HashSet(Collection<? extends E> c) 构造一个包含指定 collection 中的元素的新 set
• HashSet(int initialCapacity) 构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例具有指定的初始容量和默认的加载因子（0.75）。
• HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) 构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例具有指定的初始容量和指定的加载因子。

方法

HashSet类中的方法与父接口Set接口中的方法一致,即又跟Collection接口中方法一致

…自行演示

   public static void main(String[] args) {// 创建HashSet集合HashSet<Integer> set = new HashSet<>( );// 放入元素boolean r1 = set.add(221);System.out.println(r1 );boolean r2 = set.add(221);System.out.println(r2 );set.add(111);set.add(111);set.add(44);set.add(23);// 遍历(for + Iterator)for(Integer i: set) {System.out.println(i );}// 总结: 顺序问题+ 重复问题// 无序即 插入顺序和迭代顺序不一致// 不允许重复!Iterator<Integer> iterator = set.iterator( );while(iterator.hasNext()) {Integer integer = iterator.next( );System.out.println(integer );}// 演示其他方法(移除,判断,大小等等)System.out.println(set.size() );System.out.println(set.isEmpty( ));set.clear();System.out.println(set.size() );System.out.println(set.isEmpty( ));HashSet<Integer> set2 = new HashSet<>( );set2.add(111);// 移除全部指定元素System.out.println(set.removeAll(set2));System.out.println(set );}

3.2 扩容机制[面试]

HashSet底层是Hash表,其实是HashMap.
默认初始容量16,加载因子0.75 —> 扩容的阈值= 容量 * 因子 = 16 * 0.75 = 12
即超过12个元素时就要触发扩容,扩容成原来的2倍

(ps: 初始容量和加载因子是可以通过构造方法创建时修改的…)

练习1: 将字符串数组String [] arr = {“a”,“a”,“b”,“b”,“c”,“c”}去重,变成String[] arr = {“a”,“b”,c"};

// 思路: 遍历数组,将元素放入set集合,再将set集合转数组(toArray)

3.3 去重原理[面试]

1. 调用add(E e)方法时,会在底层调用元素e的hashcode方法来获得对象的地址值
2. 如果地址值不一样,直接存储
3. 如果地址值一样时,会再调用元素的equals方法判断元素的内容是否一样
4. 如果equals为false,那么存储 但是如果equals判断值为true,那么去重

以后只需要使用工具生成hashcode和equals就可以再HashSet中去重!

public class Student{// ..其他代码省略// 重写hashcode和equalse@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(age, name);}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass( ) != o.getClass( )) return false;Student student = (Student) o;return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);}
}

 public static void main(String[] args) {HashSet<Integer> set = new HashSet<>( );set.add(1);set.add(2);set.add(3);set.add(1);System.out.println(set );// 创建几个学生,放入set集合// 设想属性一样的学生会去重HashSet<Student> stuSet = new HashSet<>( );stuSet.add(new Student(18,"zs"));stuSet.add(new Student(19,"ls"));stuSet.add(new Student(19,"ls"));stuSet.add(new Student(20,"ww"));System.out.println(stuSet );}

四、LinkedHashSet

LinkedHashSet 既有Set的去重的特性,又有Linked结构有序的特性,即
存储在LinkedHashSet 中的元素既不允许重复,又能保证迭代顺序

    public static void main(String[] args) {LinkedHashSet<Integer> lhs = new LinkedHashSet<>( );lhs.add(211);lhs.add(111);lhs.add(111);lhs.add(44);lhs.add(44);lhs.add(23);System.out.println(lhs );}

五、TreeSet

TreeSet是基于 TreeMap 的 NavigableSet 的实现.
可以使用元素的自然顺序对元素进行排序或者根据创建 TreeSet 时提供的 Comparator 进行排序，具体取决于使用的构造方法

即TreeSet会对存储的元素排序,当然也会去重!

5.1 方法演示

构造方法

• TreeSet()构造一个新的空 set，该 set 根据其元素的自然顺序进行排序。
• TreeSet(Comparator<? super E> comparator) 构造一个新的空 TreeSet，它根据指定比较器进行排序。

方法

有常规的集合的方法(add,remove,Iterator,size等等),还有一些基于树结构能排序的特性才有的特殊方法,例如范围取值的(ceiling(),floor(),lower(),higher(),首尾取值(),first(),last()…)等操作

   public static void main(String[] args) {TreeSet<Integer> set = new TreeSet<>( );set.add(44);set.add(221);set.add(221);set.add(23);set.add(111);set.add(111);set.add(0);set.add(1114);// 发现: 会排序(默认是升序),不能存储重复元素System.out.println(set );for(Integer i : set) {System.out.println(i );}// 获得第一个(排序后)System.out.println("first: " + set.first( ));// 获得最后一个(排序后)System.out.println("last: " + set.last() );System.out.println(set );// 获取并移除第一个(排序后)System.out.println("第1个" + set.pollFirst());// 获取并移除最后一个(排序后)System.out.println("最hou1个" + set.pollLast());System.out.println(set );// 范围取值System.out.println(set.lower(100));}

5.2 去重排序原理

前提知识: TreeSet底层是TreeMap,TreeMap是红黑树,是一种平衡二叉树(AVL)

练习1：新建User类（age，name）,创建TreeSet集合,创建多个User对象,将user对象存入TreeSet集合,实现去重排序,1) 年龄和姓名一致则去重 2) 按照年龄从小到大排序

 TreeSet<User> set = new TreeSet<>( );set.add(new User(18,"厄加特"));// 运行报错ClassCastException 无法转成Comparable接口

Comparable接口,强行对实现它的每个类的对象进行整体排序,这种排序被称为类的自然排序.
实现这个接口,需要重写comparTo方法,该方法返回值决定了是升序,降序还是去重!

该comparTo(T t)方法运行时 , this指代当前正在调用该方法的对象,参数T就是之前已经存在的元素.

• 返回值 0 ,意味着此元素(正在存储的元素)和之前的元素相同,即不存储,则去重
• 返回值正整数,意味着此元素 大于 之前的元素, 放在该节点的右边
• 返回值负整数,意味着此元素 小于 之前的元素,放在该节点的左边

最后都存储完毕时,取值时采用中序遍历(从根节点开始按照左,中,右的顺序读取)

public class User implements Comparable<User>{
// 属性和方法.../*** this 是指代正在存储的元素* o    是之前存储的元素*/
@Override
public int compareTo(User o) {System.out.println("此对象--> " + this);System.out.println("指定对象--> " + o);// 姓名和年龄相同返回0,即去重不存储if (this.name.equals(o.getName()) && this.getAge() - o.getAge() == 0) {return 0;}// 年龄相同返回1,即保留下来的不去重的意思// 年龄不同的话就正常相减,返回负数或正数return this.getAge() - o.getAge() == 0 ? 1 : this.getAge() - o.getAge();
}
}

5.3 练习

需求：创建 5个学生信息(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩),放入TreeSet集合,输出时按照总分从高到低输出到控制台

package com.qf.set;import java.util.TreeSet;/*** --- 天道酬勤 ---** @author QiuShiju* @desc*/
public class StudentScore implements Comparable<StudentScore>{private String name;private int chinese;private int math;private int english;// set get 省略// 设计方法,获得总分public int getTotal(){return chinese+math+english;}@Overridepublic String toString() {return "StudentScore{" +"name='" + name + '\'' +"总分='" + getTotal() + '\'' +", chinese=" + chinese +", math=" + math +", english=" + english +'}';}@Overridepublic int compareTo(StudentScore o) {return o.getTotal() - this.getTotal() == 0 ? 1 : o.getTotal() - this.getTotal();}
}class TestStudentScore {public static void main(String[] args) {TreeSet<StudentScore> set = new TreeSet<>( );set.add(new StudentScore("zhang3",70,70,70 ));set.add(new StudentScore("wang5",100,100,100 ));set.add(new StudentScore("li4",80,80,80 ));set.add(new StudentScore("zhao6",60,60,60 ));set.add(new StudentScore("zhou7",90,90,90 ));for (StudentScore score : set) {System.out.println(score );}}
}

六、总结

HashSet 方法与父Collection接口中方法一致，正常记
需要向着面试准备： HashSet底层（HashMap），扩容，去重原理LinkedHashSet 了解TreeSet底层的树结构能了解就行，只需要指定要想去除排序，必须要实现接口重写方法，返回0去重，返回正负如何如何