在绍了 Map 集合的一种典型实现 HashMap之后 ,我们知道,自Java 8起HashMap 是由数组+但链表+红黑树构成,相对于早期版本的 HashMap 实现,新增了红黑树作为底层数据结构,在数据量较大且哈希碰撞较多时,能够极大的增加检索的效率。我们今天在此基础之上,再来介绍由 HashMap 作为底层数据结构实现的一种数据结构——HashSet。
HashSet 是一个由 HashMap 实现的集合。元素无序且不能重复。
1 public class HashSet
2 extends AbstractSet
3 implements Set
和前面介绍的大多数集合一样,HashSet 也实现了 Cloneable 接口和 Serializable 接口,分别用来支持克隆以及支持序列化。还实现了 Set 接口,该接口定义了 Set 集合类型的一套规范。
//HashSet集合中的内容是通过 HashMap 数据结构来存储的 private transient HashMap<E,Object> map; //向HashSet中添加数据,数据在上面的 map 结构是作为 key 存在的,而value统一都是 PRESENT private static final Object PRESENT = new Object();
第一个定义一个 HashMap,作为实现 HashSet 的数据结构;第二个 PRESENT 对象,因为前面讲过 HashMap 是作为键值对 key-value 进行存储的,而 HashSet 不是键值对,那么选择 HashMap 作为实现,其原理就是存储在 HashSet 中的数据 作为 Map 的 key,而 Map 的value 统一为 PRESENT(下面介绍具体实现时会了解)。
public HashSet() { map = new HashMap<>(); }
直接 new 一个 HashMap 对象出来,采用无参的 HashMap 构造函数,使用默认初始容量(16)和加载因子(0.75)。
public HashSet(int initialCapacity) { map = new HashMap<>(initialCapacity); }
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) { map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor); }
public HashSet(Collection<? extends E> c) { map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)); addAll(c); }
集合容量很好理解,这里我介绍一下什么是加载因子。在 HashMap 中,能够存储元素的数量就是:总的容量*加载因子 ,新增一个元素时,如果HashMap集合中的元素大于前面公式计算的结果了,那么就必须要进行扩容操作,从时间和空间考虑,加载因子一般都选默认的0.75。
本节介绍HashSet中的常用方法。
public boolean add(E e) { return map.put(e, PRESENT)==null; }
通过 map.put() 方法来添加元素,在上一篇博客介绍该方法时,说明了该方法如果新插入的key不存在,则返回null,如果新插入的key存在,则返回原key对应的value值(注意新插入的value会覆盖原value值)。
也就是说 HashSet 的 add(E e) 方法,会将 e 作为 key,PRESENT 作为 value 插入到 map 集合中,如果 e 不存在,则插入成功返回 true;如果存在,则返回false。
public boolean remove(Object o) { return map.remove(o)==PRESENT; }
调用 HashMap 的remove(Object o) 方法,该方法会首先查找 map 集合中是否存在 o ,如果存在则删除,并返回该值,如果不存在则返回 null。
也就是说 HashSet 的 remove(Object o) 方法,删除成功返回 true,删除的元素不存在会返回 false。
public boolean contains(Object o) { return map.containsKey(o); }
调用 HashMap 的 containsKey(Object o) 方法,找到了返回 true,找不到返回 false。
HashSet<Integer> set = new HashSet<>(); set.add(1); set.add(2); //增强for循环 5 for(Integer i : set){ System.out.println(i); }