Java Set集合(HashSet、TreeSet)

 什么是HashSet？操作过程是怎么样的？

　　1、HashSet底层实际上是一个HashMap,HashMap底层采用了哈希表数据结构

　　2、哈希表又叫做散列表，哈希表底层是一个数组，这个数组中每一个元素是一个单向链表，每个单向链表都有一个独一无二的hash值，代表数组的下标。在某个单向链表中的每一个节点上的hash值是相同的。hash值实际上是key调用hashCode方法，再通过"hash function"转换成的值

　　3、如何向哈希表中添加元素？

　　　　先调用被存储的key的hashCode方法，经过某个算法得出hash值，如果在这个哈希表中不存在这个hash值，则直接加入元素。如果该hash值已经存在，继续                调用Key之间的equals方法，如果equals方法返回false，则将该元素添加。如果equals方法返回true，则放弃添加该元素

　　　　HashMap和HashSet初始化容量是16，默认加载因子是0.75

HashSet的数据结构

　　献上我看视频截的图

代码举例

public class Test{
    
    public static void main(String[] args) {
        
        Set set = new HashSet();
        
        Student stu1 = new Student("1", "JACK");
        Student stu2 = new Student("2", "TOM");
        Student stu3 = new Student("3", "JIM");
        
        set.add(stu1);
        set.add(stu2);
        set.add(stu3);
        
        System.out.println("size :" + set.size());
    }
    

    
}

class Student{
    String no;
    String name;
    
    Student(String no, String name){
        this.no = no;
        this.name = name;
    }
}

　　这个的输出结果显而易见是3，因为我们添加了三个元素，但是如果改一下

Student stu1 = new Student("1", "JACK");
Student stu2 = new Student("1", "JACK");
Student stu3 = new Student("3", "JIM");

System.out.println(stu1.hashCode());
System.out.println(stu2.hashCode());

　　可以运行试一下，stu1和stu2的hashCode是不一样的，为什么呢？因为这两个对象是New出来的，引用地址不一样。我们不希望出现这样的情况，那就要重写hashCode和equals方法

class Student{
    String no;
    String name;
    
    Student(String no, String name){
        this.no = no;
        this.name = name;
    }
    
    public boolean equals(Object o){
        if(this == o) return true;
        if(o instanceof Student){
            Student student = (Student) o;
            if(student.no.equals(this.no) && student.name.equals(this.name)) return true;
        }
        
        return false;
    }
    
    public int hashCode(){
        return no.hashCode();
    }
}

　　再次运行，插入两个数据一样的对象，就不会重复了

TreeSet

　　treeset实现了sortedset接口，有个很重要的特点是里面的元素都是有序的

public class Test{
    
    public static void main(String[] args) {
        
        SortedSet set = new TreeSet();
        
        set.add(1);
        set.add(100);
        set.add(50);
        
        System.out.println(set);
    }

}

　　输出结果：[1, 50, 100]

　　那如果我们自定义类可以进行比较吗？

public class Test{
    
    public static void main(String[] args) {
        
        SortedSet set = new TreeSet();
        
        Student stu1 = new Student(22);
        Student stu2 = new Student(11);
        Student stu3 = new Student(100);
        
        set.add(stu1);
        set.add(stu2);
        set.add(stu3);
        
        System.out.println(set);
    }

}

class Student{
    int age;
    
    Student(int age){
        this.age = age;
    }
}

　　这样运行会出现一个问题，报ClassCastException，这就需要来看看源码了，底层到底是怎么实现的，为什么自定义类就先不行呢？

　　这里可以看到，当我们在创建一个TreeSet的时候，实际上是new了一个TreeMap

　　add的时候调用了TreeMap的put方法，来看看TreeMap中的put方法

 　　可以看到第三个红框那里，会对key进行一个强制类型转换，我们上面的代码肯定是就是在这里装换不成功，Comparable是什么？来看看API

　　是一个接口，从翻译就可以看出，只要实现了这个接口，就是可以比较的，下面是实现了这个接口的类

　　随便框了几个，上面就有Integer，这个类实现了comparable接口，因此第一个代码是正确的，现在我们是不是只要实现这个接口就好了呢！

class Student implements Comparable{
    int age;
    
    Student(int age){
        this.age = age;
    }

    //重写接口中的方法
    //要重写比较规则
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        // TODO Auto-generated method stub
        int age1 = this.age;
        int age2 = ((Student)o).age;
        return age2 - age1;
    }
}

　　这样OK了，再来看看上面有红框的源码，cmp<0，cmp>0，left，right都是什么东西，二叉树！所以底层是通过二叉树来排序的

　　如果是自定义类中的String呢，那就return String的compareTo方法就好了