Java集合深入学习总结－HashSet

小咪咪 2022-07-28 06:27 187阅读 0赞

# 1. HashSet概述： #

HashSet实现Set接口，由哈希表（实际上是一个HashMap实例）支持。它不保证set 的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用null元素。

# 2. HashSet的实现： #

对于HashSet而言，它是基于HashMap实现的，HashSet底层使用HashMap来保存所有元素，因此HashSet 的实现比较简单，相关HashSet的操作，基本上都是直接调用底层HashMap的相关方法来完成， HashSet的源代码如下：

Java代码 ![收藏代码][icon_star.png]

1.  **public** **class** HashSet<E> 
2.  **extends** AbstractSet<E> 
3.  **implements** Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable 
4.  \{ 
5.  **static** **final** **long** serialVersionUID = -5024744406713321676L; 
6.  
7.  // 底层使用HashMap来保存HashSet中所有元素。
8.  **private** **transient** HashMap<E,Object> map; 
9.  
10. // 定义一个虚拟的Object对象作为HashMap的value，将此对象定义为static final。
11. **private** **static** **final** Object PRESENT = **new** Object(); 
12. 
13. /\*\*
14.  \* 默认的无参构造器，构造一个空的HashSet。
15.  \* 
16.  \* 实际底层会初始化一个空的HashMap，并使用默认初始容量为16和加载因子0.75。
17.  \*/
18. **public** HashSet() \{ 
19.  map = **new** HashMap<E,Object>(); 
20.  \} 
21. 
22. /\*\*
23.  \* 构造一个包含指定collection中的元素的新set。
24.  \*
25.  \* 实际底层使用默认的加载因子0.75和足以包含指定
26.  \* collection中所有元素的初始容量来创建一个HashMap。
27.  \* @param c 其中的元素将存放在此set中的collection。
28.  \*/
29. **public** HashSet(Collection<? **extends** E> c) \{ 
30.  map = **new** HashMap<E,Object>(Math.max((**int**) (c.size()/.75f) + 1, 16)); 
31.  addAll(c); 
32.  \} 
33. 
34. /\*\*
35.  \* 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个空的HashSet。
36.  \*
37.  \* 实际底层以相应的参数构造一个空的HashMap。
38.  \* @param initialCapacity 初始容量。
39.  \* @param loadFactor 加载因子。
40.  \*/
41. **public** HashSet(**int** initialCapacity, **float** loadFactor) \{ 
42.  map = **new** HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor); 
43.  \} 
44. 
45. /\*\*
46.  \* 以指定的initialCapacity构造一个空的HashSet。
47.  \*
48.  \* 实际底层以相应的参数及加载因子loadFactor为0.75构造一个空的HashMap。
49.  \* @param initialCapacity 初始容量。
50.  \*/
51. **public** HashSet(**int** initialCapacity) \{ 
52.  map = **new** HashMap<E,Object>(initialCapacity); 
53.  \} 
54. 
55. /\*\*
56.  \* 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。
57.  \* 此构造函数为包访问权限，不对外公开，实际只是是对LinkedHashSet的支持。
58.  \*
59.  \* 实际底层会以指定的参数构造一个空LinkedHashMap实例来实现。
60.  \* @param initialCapacity 初始容量。
61.  \* @param loadFactor 加载因子。
62.  \* @param dummy 标记。
63.  \*/
64.  HashSet(**int** initialCapacity, **float** loadFactor, **boolean** dummy) \{ 
65.  map = **new** LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor); 
66.  \} 
67. 
68. /\*\*
69.  \* 返回对此set中元素进行迭代的迭代器。返回元素的顺序并不是特定的。
70.  \* 
71.  \* 底层实际调用底层HashMap的keySet来返回所有的key。
72.  \* 可见HashSet中的元素，只是存放在了底层HashMap的key上，
73.  \* value使用一个static final的Object对象标识。
74.  \* @return 对此set中元素进行迭代的Iterator。
75.  \*/
76. **public** Iterator<E> iterator() \{ 
77. **return** map.keySet().iterator(); 
78.  \} 
79. 
80. /\*\*
81.  \* 返回此set中的元素的数量（set的容量）。
82.  \*
83.  \* 底层实际调用HashMap的size()方法返回Entry的数量，就得到该Set中元素的个数。
84.  \* @return 此set中的元素的数量（set的容量）。
85.  \*/
86. **public** **int** size() \{ 
87. **return** map.size(); 
88.  \} 
89. 
90. /\*\*
91.  \* 如果此set不包含任何元素，则返回true。
92.  \*
93.  \* 底层实际调用HashMap的isEmpty()判断该HashSet是否为空。
94.  \* @return 如果此set不包含任何元素，则返回true。
95.  \*/
96. **public** **boolean** isEmpty() \{ 
97. **return** map.isEmpty(); 
98.  \} 
99. 
100. /\*\*
101.  \* 如果此set包含指定元素，则返回true。
102.  \* 更确切地讲，当且仅当此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))
103.  \* 的e元素时，返回true。
104.  \*
105.  \* 底层实际调用HashMap的containsKey判断是否包含指定key。
106.  \* @param o 在此set中的存在已得到测试的元素。
107.  \* @return 如果此set包含指定元素，则返回true。
108.  \*/
109. **public** **boolean** contains(Object o) \{ 
110. **return** map.containsKey(o); 
111.  \} 
112. 
113. /\*\*
114.  \* 如果此set中尚未包含指定元素，则添加指定元素。
115.  \* 更确切地讲，如果此 set 没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2))
116.  \* 的元素e2，则向此set 添加指定的元素e。
117.  \* 如果此set已包含该元素，则该调用不更改set并返回false。
118.  \*
119.  \* 底层实际将将该元素作为key放入HashMap。
120.  \* 由于HashMap的put()方法添加key-value对时，当新放入HashMap的Entry中key
121.  \* 与集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，通过equals比较也返回true），
122.  \* 新添加的Entry的value会将覆盖原来Entry的value，但key不会有任何改变，
123.  \* 因此如果向HashSet中添加一个已经存在的元素时，新添加的集合元素将不会被放入HashMap中，
124.  \* 原来的元素也不会有任何改变，这也就满足了Set中元素不重复的特性。
125.  \* @param e 将添加到此set中的元素。
126.  \* @return 如果此set尚未包含指定元素，则返回true。
127.  \*/
128. **public** **boolean** add(E e) \{ 
129. **return** map.put(e, PRESENT)==**null**; 
130.  \} 
131. 
132. /\*\*
133.  \* 如果指定元素存在于此set中，则将其移除。
134.  \* 更确切地讲，如果此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e，
135.  \* 则将其移除。如果此set已包含该元素，则返回true
136.  \* （或者：如果此set因调用而发生更改，则返回true）。（一旦调用返回，则此set不再包含该元素）。
137.  \*
138.  \* 底层实际调用HashMap的remove方法删除指定Entry。
139.  \* @param o 如果存在于此set中则需要将其移除的对象。
140.  \* @return 如果set包含指定元素，则返回true。
141.  \*/
142. **public** **boolean** remove(Object o) \{ 
143. **return** map.remove(o)==PRESENT; 
144.  \} 
145. 
146. /\*\*
147.  \* 从此set中移除所有元素。此调用返回后，该set将为空。
148.  \*
149.  \* 底层实际调用HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。
150.  \*/
151. **public** **void** clear() \{ 
152.  map.clear(); 
153.  \} 
154. 
155. /\*\*
156.  \* 返回此HashSet实例的浅表副本：并没有复制这些元素本身。
157.  \*
158.  \* 底层实际调用HashMap的clone()方法，获取HashMap的浅表副本，并设置到HashSet中。
159.  \*/
160. **public** Object clone() \{ 
161. **try** \{ 
162.  HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) **super**.clone(); 
163.  newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone(); 
164. **return** newSet; 
165.  \} **catch** (CloneNotSupportedException e) \{ 
166. **throw** **new** InternalError(); 
167.  \} 
168.  \} 
169. \}

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