Java基础知识点之HashSet

系统管理员 2023-09-25 18:12 55阅读 0赞

> HashSet是一个具有唯一元素的二叉树集合，同时HashSet是Set接口的一个实现类（HashSet实现了Set的接口），它具有Set的特点。  
> Set的特点有：不可重复，元素无顺序，没有带索引的方法（因此不能使用普通for循环来遍历，也不能通过索引来获取或删除Set集合中的元素值）。

> HashSet的特点有：底层数据结构是哈希表；对集合的迭代顺序不作任何保证，也就是说不保证存储和取出元素顺序一致（即元素无顺序）；没有带索引的方法（因此不能使用普通for循环来遍历，也不能通过索引来获取或删除HashSet集合中的元素值）；不可重复。

接下来我们将从HashSet的四个特点并结合代码来学习HashSet。（由于HashSet没有带索引的方法，因此HashSet的第四个特点只能使用forEach语句与Iterator迭代器来实现HashSet的遍历）

`注意：同样的，HashSet与TreeSet均是Set接口的一个实现类，因此HashSet的默认数据类型也是Object类，理论上我们可以通过add()方法来添加任意数据类型，但是如果我们这样子做，当我们进行遍历输出的时候就会遇到麻烦！！！因此我们在使用HashSet的时候，请使用泛型来约束数据类型！！！`

由于哈希表同样也是一个很重要的知识点，因此在这里我们先跳过它，先来讲HashSet的后面三个特点。之后笔者会单独为哈希表写一篇知识点博客。

## 一、不可重复 ##

String类型的HashSet

运行结果（重复的bb元素被筛掉）  
![在这里插入图片描述][d00b2ec3a9554d16bbace44c25220814.png]

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## 二、使用forEach语句和Iterator迭代器遍历输出HashSet ##

forEach语句遍历输出HashSet

public static void main(String[] args) {
        
            //若要使用HashSet，我们需要导入import java.util.HashSet;
            //我们使用泛型来约束HashSet的数据类型为String数据类型
            HashSet<String> hashset=new HashSet<>();
            //使用add()方法来添加数据
            hashset.add("bb");
            hashset.add("aa");
            hashset.add("cc");
            hashset.add("ee");
            hashset.add("aaa");
            hashset.add("bb");
            //在此我们使用forEach来遍历HashSet
            //String是hashset的数据类型，我们将hashset的数据存入str（此名字你可以自定义）中并输出
            for(String str:hashset){
        
                System.out.println(str);
            }
        }

运行结果（重复的bb元素被筛掉）  
![在这里插入图片描述][5f54d6a26da94025a584fef658df100a.png]

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Iterator迭代器遍历输出HashSet

public static void main(String[] args) {
        
            //若要使用HashSet，我们需要导入import java.util.HashSet;
            //我们使用泛型来约束HashSet的数据类型为String数据类型
            HashSet<String> hashset=new HashSet<>();
            //使用add()方法来添加数据
            hashset.add("bb");
            hashset.add("aa");
            hashset.add("cc");
            hashset.add("ee");
            hashset.add("aaa");
            hashset.add("bb");
            //创建迭代器对象,由于hashset的类型是String类型，因此迭代器的数据类型也是String
            Iterator<String> iterator=hashset.iterator();
            //判断该位置是否有值，iterator.hasNext()它会查看我们当前位置是否存在元素，存在元素返回true，不存在元素返回false
            while(iterator.hasNext()){
        
                //获取该位置的元素值,iterator.next()它会取得我们目前位置的元素，然后指针后移
                System.out.println(iterator.next());
            }
        }

运行结果（重复的bb元素被筛掉）  
![在这里插入图片描述][cec0f83251e14c6e8864ec862753e900.png]

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## 三、不保证存储和取出元素顺序一致 ##

运行结果（重复的aa元素被筛掉），我们发现我们输出的顺序与插入的顺序是不一致的，因此HashSet不保证存储和取出元素顺序一致。  
![在这里插入图片描述][4f2ac87f8f7d44548300199d21f04cfa.png]

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## 四、案例-HashSet集合储存学生对象并遍历 ##

原始Student类

HsahSet的main()方法

public static void main(String[] args) {
        
            //若要使用HashSet，我们需要导入import java.util.HashSet;
            //我们使用泛型来约束HashSet的数据类型为String数据类型
            HashSet<Student> hashset=new HashSet<>();
            //使用add()方法来添加数据
            hashset.add(new Student("zhangsan",18));
            hashset.add(new Student("zhangsan",18));
            hashset.add(new Student("lisi",18));
            hashset.add(new Student("wangwu",20));
            hashset.add(new Student("chenliu",20));
            //创建迭代器对象,由于hashset的类型是Student类型，因此迭代器的数据类型也是Student
            Iterator<Student> iterator=hashset.iterator();
            //判断该位置是否有值，iterator.hasNext()它会查看我们当前位置是否存在元素，存在元素返回true，不存在元素返回false
            while(iterator.hasNext()){
        
                //获取该位置的元素值,iterator.next()它会取得我们目前位置的元素，然后指针后移
                System.out.println(iterator.next());
            }
        }

在main()方法中，我们插入两个相同的对象，我们查看重复值是否会被筛掉  
运行结果（我们发现他们两个都输出了，我们认为的重复值并没有被筛掉）  
![在这里插入图片描述][32632ddfc83e4be6b9a295dd0cdbf0a9.png]

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`那么这是为什么呢？其实我们在元素进行比较的时候，计算机并不是通过比较他们的对象值来判定他们是否不同，而是通过比较他们存储的内存地址来比较他们是否不同，那么我们接下来分别输出它们的HashCode()的值（对象存储的内存空间的int类型数值）`

hashCode的main()方法

public static void main(String[] args) {
        
            //若要使用HashSet，我们需要导入import java.util.HashSet;
            //我们使用泛型来约束HashSet的数据类型为String数据类型
            HashSet<Student> hashset=new HashSet<>();
            //创建Student对象
            Student s1=new Student("zhangsan",18);
            Student s2=new Student("zhangsan",18);
            //打印hashcode值,观察他们的内存地址是否相同
            System.out.println(s1.hashCode());
            System.out.println(s2.hashCode());
        }

运行结果（我们发现他们两个的hashCode值是不同的，这就是为什么计算机不认为他们是一样的原因）  
![在这里插入图片描述][95ea58fad80149aea8510aa48962fb3d.png]

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`那么我们如何使得计算机知道他们两个是相同的呢，这就需要我们在Student类中重写HashCode()方法`

改进Student类  
`笔者用的编译器是IDEA，在IDEA的Student类中右键--->Generate...`  
![在这里插入图片描述][e13d242be7dc4d94bbdf4aaf5e8b3384.png]

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`选中equals() and hashCode()`  
![在这里插入图片描述][9707a81c67c941cd8831c8610a7f4e2c.png]

--------------------

`点击Next`  
![在这里插入图片描述][c484f68cc0ac4ca09003e91d5523d294.png]

--------------------

`点击Next`  
![在这里插入图片描述][a268588d7e3b49f2bfaf6cce97769abb.png]

--------------------

`点击Next`  
![在这里插入图片描述][72d1672cff004173a3161b15377927c0.png]

--------------------

`点击Finish`  
![在这里插入图片描述][a252a48801c849058be92250aef241ad.png]

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重写后的Student类

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 String toString() {
        
            return "Student{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", 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);
        }
    }

hashCode的main()方法

public static void main(String[] args) {
        
            //若要使用HashSet，我们需要导入import java.util.HashSet;
            //我们使用泛型来约束HashSet的数据类型为String数据类型
            HashSet<Student> hashset=new HashSet<>();
            //创建Student对象
            Student s1=new Student("zhangsan",18);
            Student s2=new Student("zhangsan",18);
            //打印hashcode值,观察他们的内存地址是否相同
            System.out.println(s1.hashCode());
            System.out.println(s2.hashCode());
        }

运行结果如下：（我们可以看到此时计算机已然认为s1与s2是相同的）  
![在这里插入图片描述][82626f8461ba4ebe942cf00efbcb349f.png]

运行如下main()方法

public static void main(String[] args) {
        
            //若要使用HashSet，我们需要导入import java.util.HashSet;
            //我们使用泛型来约束HashSet的数据类型为String数据类型
            HashSet<Student> hashset=new HashSet<>();
            //创建Student对象
            Student s1=new Student("zhangsan",18);
            Student s2=new Student("zhangsan",18);
            //添加对象
            hashset.add(s1);
            hashset.add(s1);
            //1:普通打印
            System.out.println(hashset);
    
            System.out.println("====华丽的分割线====");
    
            //2:forEach打印
            for(Student stu:hashset){
        
                System.out.println(stu);
            }
    
            System.out.println("====华丽的分割线====");
    
            //3:Iterator迭代器打印
            Iterator<Student> iterator=hashset.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
        
                System.out.println(iterator.next());
            }
        }

运行结果如下：（我们可以看到此时计算机已然认为s1与s2是相同的，并且筛掉重复值）  
![在这里插入图片描述][83c53ea4e6cf402ca2c1c5206f467b78.png]

OK！！！结束！！！

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