Java Set系列集合（Collections集合工具类、可变参数）

Set系列集系概述

Set系列集合特点

• 无序：存取顺序不一致
• 不重复：可以去除重复
• 无索引：没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历，也不能通过索引来获取元素。

Set集合实现类特点

• HashSet : 无序、不重复、无索引。
• LinkedHashSet：有序、不重复、无索引。
• TreeSet：排序、不重复、无索引。

Set集合的功能上基本上与Collection的API一致。

    public static void main(String[] args) {Set<String> sets = new HashSet<>(); //一行经典代码︰无序 不重复 无索引// set<String> sets = new LinkedHashSet<>();//有序 不重复 无索引sets.add("MySQL");sets.add ("MySQL");sets.add("Java" );sets.add ("Java" );sets.add("HTML");sets.add("HTML");sets.add ("springBoot");sets.add("springBoot");System.out.println(sets);//[Java, MySQL, HTML, springBoot]}

HashSet集合元素无序的底层原理：哈希表

• HashSet集合底层采取哈希表存储的数据。
• 哈希表是一种对于增删改查数据性能都较好的结构

哈希值:是JDK根据对象的地址，按照某种规则算出来的int类型的数值。
Object类的API：public int hashCode​()：返回对象的哈希值
对象的哈希值特点：

• 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。

哈希表

• JDK8之前的，底层使用数组+链表组成
  1. 创建一个默认长度16的数组，数组名table
  2. 根据元素的哈希值跟数组的长度求余计算出应存入的位置（哈希算法）
  3. 判断当前位置是否为null，如果是null直接存入
  4. 如果位置不为null，表示有元素，则调用equals方法比较
  5. 如果一样，则不存，如果不一样，则存入数组，
     • JDK 7新元素占老元素位置，指向老元素
     • JDK 8中新元素挂在老元素下面
• JDK8开始后，底层采用数组+链表+红黑树组成。
  • 当挂在元素下面的数据过多时，查询性能降低，从JDK8开始后，当链表长度超过8的时候，自动转换为红黑树

哈希表的详细流程

1. 创建一个默认长度16，默认加载因为0.75的数组，数组名table
2. 根据元素的哈希值跟数组的长度计算出应存入的位置
3. 判断当前位置是否为null，如果是null直接存入，如果位置不为null，表示有元素，则调用equals方法比较属性值，如果一样，则不存，如果不一样，则存入数组。
4. 当数组存满到16*0.75=12时，就自动扩容，每次扩容原先的两倍(32)

HashSet集合元素去重复的底层原理

结论：如果希望Set集合认为2个内容一样的对象是重复的，必须重写对象的hashCode()和equals()方法

    @Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Movie movie = (Movie) o;return Double.compare(movie.score, score) == 0 && Objects.equals(name, movie.name) && Objects.equals(actor, movie.actor);}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name, score, actor);}

LinkedHashSet有序实现原理

底层数据结构是依然哈希表，只是每个元素又额外的多了一个双链表的机制记录存储的顺序。

TreeSet

• 可排序：按照元素的大小默认升序（从小到大）排序。
• TreeSet集合底层是基于红黑树的数据结构实现排序的，增删改查性能都较好。
• 注意：TreeSet集合是一定要排序的，可以将元素按照指定的规则进行排序。

TreeSet集合默认的规则

• 对于数值类型：Integer , Double，官方默认按照大小进行升序排序。
• 对于字符串类型：默认按照首字符的编号升序排序。
• 对于自定义类型如Student对象，TreeSet无法直接排序。
  结论：想要使用TreeSet存储自定义类型，需要制定排序规则

自定义排序规则

1. 让自定义的类（如学生类）实现Comparable接口重写里面的compareTo方法来定制比较规则。
2. TreeSet集合有参数构造器，可以设置Comparator接口对应的比较器对象，来定制比较规则。

方式一：

package test;import java.util.Comparator;
import java.util.Objects;public class Movie implements Comparable<Movie> {private String name;private double score;private String actor;public Movie(String name, double score, String actor) {this.name = name;this.score = score;this.actor = actor;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public double getScore() {return score;}public void setScore(double score) {this.score = score;}public String getActor() {return actor;}public void setActor(String actor) {this.actor = actor;}@Overridepublic String toString() {return "Movie{" +"name='" + name + '\'' +", score=" + score +", actor='" + actor + '\'' +'}';}@Overridepublic int compareTo(Movie o) {return Double.compare(this.score,o.score);//按照分数升序}
}public class TestDemo {public static void main(String[] args) {//定义一个集合存储电影对象。Set<Movie> movies=new TreeSet<>();//创建3个电影对象，封装相关数据，把3个对象存入到集合中去。movies.add(new Movie("《肖生克的救赎》", 9.7 ,  "罗宾斯"));movies.add(new Movie("《霸王别姬》", 9.6 ,  "张国荣、张丰毅"));movies.add(new Movie("《阿甘正传》", 9.5 ,  "汤姆.汉克斯"));System.out.println(movies);//[Movie{name='《阿甘正传》', score=9.5, actor='汤姆.汉克斯'}, Movie{name='《霸王别姬》', score=9.6, actor='张国荣、张丰毅'}, Movie{name='《肖生克的救赎》', score=9.7, actor='罗宾斯'}]}
}

方式二：

   public static void main(String[] args) {//定义一个集合存储电影对象。Set<Movie> movies=new TreeSet<>(new Comparator<Movie>() {@Overridepublic int compare(Movie o1, Movie o2) {return o1.getId()-o2.getId();//去掉重复元素//   return o1.getId()-o2.getId()>=0?1:-1;//不去掉重复元素}});//lambda方式// Set<Movie> movies=new TreeSet<>((Movie o1, Movie o2) -> o1.getId()-o2.getId()>=0?1:-1);//创建3个电影对象，封装相关数据，把3个对象存入到集合中去。movies.add(new Movie(1,"《肖生克的救赎》", 9.7 ,  "罗宾斯"));movies.add(new Movie(1,"《霸王别姬》", 9.6 ,  "张国荣、张丰毅"));movies.add(new Movie(2,"《阿甘正传》", 9.5 ,  "汤姆.汉克斯"));System.out.println(movies);//[Movie{id='1', name='《肖生克的救赎》', score=9.7, actor='罗宾斯'}, Movie{id='2', name='《阿甘正传》', score=9.5, actor='汤姆.汉克斯'}]}

两种方式中，关于返回值的规则：

• 如果认为第一个元素大于第二个元素返回正整数即可。
• 如果认为第一个元素小于第二个元素返回负整数即可。
• 如果认为第一个元素等于第二个元素返回0即可，此时Treeset集合只会保留一个元素，认为两者重复。

注意：如果TreeSet集合存储的对象有实现比较规则，集合也自带比较器，默认使用集合自带的比较器排序

Collection集合总结

1. 如果希望元素可以重复，又有索引，索引查询要快?
   • 用ArrayList集合，基于数组的。(用的最多)
2. 如果希望元素可以重复，又有索引，增删首尾操作快?
   • 用LinkedList集合，基于链表的。
3. 如果希望增删改查都快，但是元素不重复、无序、无索引。
   • 用HashSet集合，基于哈希表的。
4. 如果希望增删改查都快，但是元素不重复、有序、无索引。
   • 用LinkedHashSet集合，基于哈希表和双链表。
5. 如果要对对象进行排序。
   • 用TreeSet集合，基于红黑树。后续也可以用List集合实现排序。

可变参数

可变参数用在形参中可以接收多个数据。
可变参数的定义格式：数据类型…参数名称

可变参数的作用

接收参数非常灵活，方便。可以不接收参数，可以接收1个或者多个参数，也可以接收一个数组

可变参数在方法内部本质上就是一个数组。

可变参数的注意事项：

1. 一个形参列表中可变参数只能有一个
2. 可变参数必须放在形参列表的最后面

Collections集合工具类

java.utils.Collections:是集合工具类
作用：Collections并不属于集合，是用来操作集合的工具类。

• public static boolean addAll(Collection<? super T> c, T… elements):给集合对象批量添加元素
• public static void shuffle(List<?> list) ：打乱List集合元素的顺序
• public static void sort(List list)：将集合中元素按照默认规则排序，注意：本方式不可以直接对自定义类型的List集合排序，除非自定义类型实现了比较规则Comparable接口。（List中相同类型的值会保留）
• public static void sort(List list，Comparator<? super T> c)：将集合中元素按照指定规则排序

 public static void main(String[] args) {//定义一个集合存储电影对象。List<Movie> movies=new ArrayList<>();//创建3个电影对象，封装相关数据，把3个对象存入到集合中去。movies.add(new Movie(1,"《肖生克的救赎》", 9.7 ,  "罗宾斯"));movies.add(new Movie(1,"《霸王别姬》", 9.6 ,  "张国荣、张丰毅"));movies.add(new Movie(2,"《阿甘正传》", 9.5 ,  "汤姆.汉克斯"));//方式一：Movie方法中重写了比较规则
//        Collections.sort(movies);
//        System.out.println(movies);//方式二：sort方法自带比较器Collections.sort(movies, new Comparator<Movie>() {@Overridepublic int compare(Movie o1, Movie o2) {return o1.getId()-o2.getId();}});System.out.println(movies);//会自动保留重复的}