HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

本文主要是介绍HashSet、LinkedHashSet、TreeSet，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

Set系列集合

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，也不能通过索引获取元素

Set集合的实现类

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

Set系列集合没有特有的方法，直接继承顶层接口Collection中的所有方法并使用。

1.HashSet

HashSet底层：

HashSet集合底层采用哈希表存储数据
哈希表是一种对于增删改查数据性能都比较好的结构

哈希表的组成：

JDK8之前：数组+链表
JDK8开始：数组+链表+红黑树

HashSet底层存储数据：

通过调用hashCode方法计算对象的哈希值，然后根据哈希值和数组长度计算出对象应存入哈希表的位置，然后该对象再调用equals方法和当前位置的所有对象依次比较，若存在相同属性值对象，则舍弃该对象不存，若不存在属性值相同对象，则将该对象存入当前位置。

注意：一定要重写hashCode和equals方法，这样才能保证实现不重复

哈希值细节：

根据hashCode方法算出来的int类型的整数
该方法定义在Object类中，所有对象都可以调用，默认使用地址值进行计算
一般情况下，都会重写hashCode方法，利用对象内部的属性值计算哈希值
如果没有重写hashCode方法，不同对象计算出来的哈希值是不同的
如果重写了hashCode方法，不同对象只有属性值相同，计算出来的哈希值就是一样的
小部分情况下，不同属性值或者不同地址值计算出来的哈希值也有可能一样。(哈希碰撞)

HashSet底层原理：

创建一个默认长度16，默认加载因子0.75的数组，数组名table
根据元素的哈希值跟数组的长度计算出应存入的位置
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，表示当前位置已经有元素，则调用equals方法比较属性值
一样：表明重复了，不存；不一样：存入数组，形成链表（JDK8以前：新元素存入数组，老元素挂在新元素下面；JKD8开始：新元素直接挂在老元素下面）
当元素个数达到16*0.75=12个时，数组会扩容为原来的2倍长度变成32

JDK8以后，当链表长度超过8且数组长度大于等于64时，自动转换为红黑树

如果集合中存储的是自定义对象，必须重写hashCode和equals方法

三个问题：

HashSet为什么存和取的顺序不一样？

HashSet为什么没有索引？

HashSet是利用什么机制保证数据去重的？

2.LinkedHashSet

有序、不重复、无索引
有序指的是存储和取出元素的顺序一致
原理：底层数据结构依然是哈希表，只是每个元素又额外多了一个双链表的机制记录存储的顺序

总结：

1.LinkedHashSet集合的特点和原理是怎样的？

有序、不重复、无索引
底层基于哈希表，使用双链表记录添加顺序

2.以后如果要数据去重，我们应该使用哪个？

默认使用HashSet，因为HashSet的效率更高
如果要求去重且存取有序，才使用LinkedHashSet

3.TreeSet

TreeSet的特点：

不重复、无索引、可排序
可排序：按照元素的默认规则(由小到大)排序
TreeSet集合底层是基于红黑树的数据结构实现排序的，增删改查性能都比较好

TreeSet集合默认规则

对于数值类型：Integer，Double，默认是按照从小到大的顺序进行排序
对于字符、字符串类型：按照字符在ASCII码表中的数字升序进行排序

public class TreeSetDemo1 {public static void main(String[] args) {//创建TreeSet集合对象TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<>();//添加元素ts.add(5);ts.add(3);ts.add(1);ts.add(4);ts.add(2);//打印集合System.out.println(ts);//[1, 2, 3, 4, 5]//三种通用遍历方式遍历//迭代器遍历/*Iterator<Integer> it = ts.iterator();while (it.hasNext()){int i = it.next();System.out.println(i);}*///增强for遍历/*for (Integer t : ts) {System.out.println(t);}*///lambda表达式遍历ts.forEach(i-> System.out.println(i));}
}

TreeSet两种比较方式

方式一：

默认排序/自然排序：Javabean类实现Comparable接口指定比较规则

举例：学生有姓名、年龄属性，现要求按照学生的年龄进行排序，同年龄按照姓名字母排序

public class Student2 implements Comparable<Student2>{//通过compareTo方法指定比较规则//this:表示当前要添加的元素//o：表示已经在红黑树中存在的元素//返回值：//正数：表示当前要添加的元素是大的，存右边//负数：表示当前要添加的元素是小的，存左边//0：表示当前要添加的元素已经存在，舍弃@Overridepublic int compareTo(Student2 o) {//指定排序规则//按照年龄升序进行排列return this.getAge() - o.getAge();}
}

public class TreeSetDemo2 {public static void main(String[] args) {Student2 s1 = new Student2("zhangsan",23);Student2 s2 = new Student2("lisi",24);Student2 s3 = new Student2("wangwu",25);TreeSet<Student2> ts = new TreeSet<>();ts.add(s1);ts.add(s2);ts.add(s3);System.out.println(ts);}
}

方式二：

比较器排序：创建TreeSet对象时，传递比较器Comparator指定规则

举例：存入字符串"b","ac","bc","abc",按照长度排序，如果一样长则按照首字母排序

public class TreeSetDemo3 {public static void main(String[] args) {/*TreeSet<String> ts = new TreeSet<>(new Comparator<String>() {@Overridepublic int compare(String o1, String o2) {int i = o1.length() - o2.length();i = i == 0 ? o1.compareTo(o2) : i;return i;}});*///o1：表示当前要添加的元素//o2：表示在红黑树中已经存在的元素TreeSet<String> ts = new TreeSet<>((o1,o2)->{//按照长度排序int i = o1.length() - o2.length();//如果长度一样按照首字母排序i = i == 0 ? o1.compareTo(o2) : i;return i;});ts.add("c");ts.add("ac");ts.add("bc");ts.add("abc");System.out.println(ts);}
}

使用原则：默认使用第一种，如果第一种不能满足当前需求，就使用第二种

总结：

1.如果想要集合中的元素可重复