3、Set

3.1 Set接口

• Set接口是Collection的子接口，Set接口没有提供额外的方法
• 存储的元素是无序,不可重复的.
• 无序性:不是随机性,是指元素在底层存储的位置是无序,按照一定的方法来确定顺序的.
• 不可重复性:不能像Set中添加相同的元素,也添加不进去
• Set判断两个对象是否相同，不是使用==运算符，而是根据对象的boolean equals()方法判断

Set要求

实现类包括HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

• 添加到Set中的元素所在类,一定要重写equals()、hashCode()方法
• 当向Set添加元素时,首先调用此对象所在类的hashCode()方法,计算此对象的哈希值,此哈希值决定了此对象在Set中的存储位置. 若此位置还没有存储对象,则此对象直接存储到这个位置. 若这个位置有存储了对象,那么在通过调用该对象的equals()方法比较这两个对象是否相同,如果equals()返回false则添加后面这个元素到Set中,否则不添加
• hashCode()方法与equals()方法返回值方向要求一致.即返回表示相同或是不相同

3.2 HashSet

• HashSet时Set接口的主要实现类，大多数时候都是使用这种
• 使用Hash算法来存储集合中的元素，具有较好的存取、查找性能
• 存储顺序、遍历顺序与元素插入顺序不同
• 线程不安全
• 集合元素可以是null
• 当向 HashSet 集合中存入一个元素时，HashSet 会调用该对象的 hashCode() 方法来得到该对象的 hashCode 值，然后根据 hashCode 值决定该对象在 HashSet 中的存储位置
• HashSet 集合判断两个元素相等的标准：两个对象通过int hashCode()方法比较相等，并且两个对象的boolean equals() 方法返回值也相等

HashSet 类的常用构造方法重载形式如下。

• HashSet()：构造一个新的空的 Set 集合。
• HashSet(Collection<? extends E>c)：构造一个包含指定 Collection 集合元素的新 Set 集合。其中，“< >”中的 extends 表示 HashSet 的父类，即指明该 Set 集合中存放的集合元素类型。c 表示其中的元素将被存放在此 Set 集合中。

  HashSet hs = new HashSet();    // 调用无参的构造函数创建HashSet对象
  HashSet<String> hss = new HashSet<String>();    // 创建泛型的 HashSet 集合对象

hashCode()方法

• 如果两个元素的 equals() 方法返回 true，但它们的 hashCode() 返回值不相等，hashSet 将会把它们存储在不同的位置，但依然可以添加成功。
• 对于存放在Set容器中的对象，对应的类一定要重写equals()和hashCode(Object obj)方法，以实现对象相等规则
• 重写 hashCode() 方法的基本原则
  • 在程序运行时，同一个对象多次调用 hashCode() 方法应该返回相同的值
  • 当两个对象的 equals() 方法比较返回 true 时，这两个对象的 hashCode() 方法的返回值也应相等
  • 对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值

用法示例：

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    public Student() {
    }
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    public 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);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

public class HashSetDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象   该集合中存储 Student类型对象
        HashSet<Student> stuSet = new HashSet<Student>();
        //存储 
        Student stu = new Student("于谦", 43);
        stuSet.add(stu);
        stuSet.add(new Student("郭德纲", 44));
        stuSet.add(new Student("于谦", 43));
        stuSet.add(new Student("郭麒麟", 23));
        stuSet.add(stu);

        for (Student stu2 : stuSet) {
            System.out.println(stu2);
        }
    }
}
执行结果：
Student [name=郭德纲, age=44]
Student [name=于谦, age=43]
Student [name=郭麒麟, age=23]

参考：https://github.com/veigaran/java/blob/master/day13/src/com/java/www/HashSetTest.java

3.3 LinkedHashSet

适用场景：频繁的遍历，较少的插入、删除

简单的说就是可以保证元素按插入的顺序排列的set集合

• LinkedHashSet是HashSet的子类
• LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，但它同时使用链表维护元素的次序，这使得元素看起来是以插入顺序保存的
• LinkedHashSet插入性能略低于 HashSet，但在迭代访问 Set 里的全部元素时有很好的性能
• LinkedHashSet 不允许集合元素重复
• addAll(Set obj) 在当前集合最后添加obj集合中的元素,添加顺序按照obj集合的顺序

  public class LinkedHashSetDemo {
   public static void main(String[] args) {
       Set<String> set = new LinkedHashSet<String>();
       set.add("bbb");
       set.add("aaa");
       set.add("abc");
       set.add("bbc");
       Iterator<String> it = set.iterator();
       while (it.hasNext()) {
           System.out.println(it.next());
       }
   }
  }
  结果：
  bbb
  aaa
  abc
  bbc
  

用法参考：https://github.com/veigaran/java/blob/master/day13/src/com/java/www/LinkedHashSetTest.java

3.4 TreeSet

TreeSet 类同时实现了 Set 接口和 SortedSet 接口。SortedSet 接口是 Set 接口的子接口，可以实现对集合进行自然排序，因此使用 TreeSet 类实现的 Set 接口默认情况下是自然排序的，这里的自然排序指的是升序排序。

TreeSet 只能对实现了 Comparable 接口的类对象进行排序

因为 Comparable 接口中有一个 compareTo(Object o) 方法用于比较两个对象的大小。例如 a.compareTo(b)，如果 a 和 b 相等，则该方法返回 0；如果 a 大于 b，则该方法返回大于 0 的值；如果 a 小于 b，则该方法返回小于 0 的值。

表 1 列举了 JDK 类库中实现 Comparable 接口的类，以及这些类对象的比较方式。

TreeSet 类除了实现 Collection 接口的所有方法之外，还提供了如表 2 所示的方法。

注意：表面上看起来这些方法很多，其实很简单。因为 TreeSet 中的元素是有序的，所以增加了访问第一个、前一个、后一个、最后一个元素的方法，并提供了 3 个从 TreeSet 中截取子 TreeSet 的方法
用法参考：https://github.com/veigaran/java/blob/master/day13/src/com/java/www/TreeSetTest.java