Java学习笔记之集合(五)：HashSet集合的实现原理

package com.collection.set;import java.util.HashSet;import java.util.Set;import org.junit.Test;/*集合的体系：----| Collection： 单例集合的根接口-------| List：实现了List接口的集合类，具备的特点：有序，可重复；----------| ArrayList：底层是维护了一个Object数组实现的；特点：查询速度快，增删慢；----------| LinkedList：底层是使用了链表数据结构实现的；特点：查询速度慢，增删快；----------| Vector(了解即可)：底层也是维护了一个Object数组实现的，与ArrayList是一样的；但是Vector是线程安全的，操作效率低，所以被ArrayList取代了；ArrayList不是线程同步的，操作效率高；-------| Set：实现了Set接口的集合类，具备的特点：无序，不可重复；----------| HashSet：底层是使用了哈希表来支持的；特点：存取速度快；HashSet的实现原理：往HashSet中添加元素的时候，HashSet会先调用元素的hashCode()方法得到元素的哈希值，然后通过元素的哈希值经过移位等运算，就可以算出该元素在哈希表中的存储位置；元素的哈希值相当于元素在内存中的存储地址；算出位置之后分两种情况存储：情况一：如果算出元素存储的位置目前没有其他任何元素存在，那么该元素可以直接存储到该位置上；情况二：如果算出该元素存储的位置目前已经存在别的元素了，那么HashSet会调用元素的equels方法与该位置的元素再比较一次；如果equals返回的是true，那么该元素与这个位置上的元素就视为同一个元素，不允许添加；如果equals返回的是false，那么该元素允许添加；问题：哈希表中同一个位置可以添加多个元素吗？可以。哈希表的其中一个特点：桶式结构。也就是说哈希表中的每个位置都相当于一个桶，可以存储多个元素；----------| TreeSet：无序：指添加元素和顺序和取出元素的顺序是不一致的；*/class Person{int id;String name;public Person(int id, String name) {this.id = id;this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "{id=" + id + ",name=" + name + "}";}@Overridepublic int hashCode() {// 向HashSet中每添加一个元素就会调用一次元素的hashCode()方法；System.out.println("===== 调用了hashCode()方法 =====");// 重写hashCode()方法，使元素的id一样时，在哈希表中存储的是同一个位置；return this.id;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {// 重写equals，使id一样时，是同一个元素对象；Person p = (Person)obj;return this.id == p.id;}}public class Demo5 {@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })@Testpublic void test1(){Set set = new HashSet();set.add("张三");set.add("李四");set.add("王五");// 无序，不可以重复；System.out.println("添加成功了吗？" + set.add("李四")); // 元素不可重复；添加失败，返回false；System.out.println("集合中的元素：" + set); // 输出元素的顺序和添加元素的顺序是不一致的}@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })@Testpublic void test2(){Set set = new HashSet();set.add(new Person(1, "张三"));set.add(new Person(2, "李四"));set.add(new Person(3, "王五"));/*问题：此处元素能添加成功吗？能。因为根据上面所说的HashSet的实现原理，此处新创建的Person对象的哈希值是唯一的，所以可以添加；当重写hashCode()方法和equals()方法后，就不能添加成功了。 */System.out.println("添加成功了吗？" + set.add(new Person(2, "冯二")));System.out.println("集合中的元素：" + set);}}