hashmap，hashset

1、hashmap的数据结构 
要知道hashmap是什么，首先要搞清楚它的数据结构，在java编程语言中，最基本的结构就是两种，一个是数组，另外一个是模拟指针（引用），所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的，hashmap也不例外。Hashmap实际上是一个数组和链表的结合体（在数据结构中，一般称之为“链表散列“），请看下图（横排表示数组，纵排表示数组元素【实际上是一个链表】）。 

 

从图中我们可以看到一个hashmap就是一个数组结构，当新建一个hashmap的时候，就会初始化一个数组。我们来看看java代码： 

Java代码  

1. /** 
2.      * The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two. 
3.      *  FIXME 这里需要注意这句话，至于原因后面会讲到 
4.      */  
5.     transient Entry[] table;  

Java代码  

1. static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {  
2.         final K key;  
3.         V value;  
4.         final int hash;  
5.         Entry<K,V> next;  
6. ..........  
7. }  

        上面的Entry就是数组中的元素，它持有一个指向下一个元素的引用，这就构成了链表。 

         当我们往hashmap中put元素的时候，先根据key的hash值得到这个元素在数组中的位置（即下标，一般情况是通过hash(key)%len获得），然后就可以把这个元素放到对应的位置中了。如果这个元素所在的位子上已经存放有其他元素了(hash冲突)，那么在同一个位子上的元素将以链表的形式存放，新加入的放在链头，最先加入的放在链尾。从hashmap中get元素时，首先计算key的hashcode，找到数组中对应位置的某一元素，然后通过key的equals方法在对应位置的链表中找到需要的元素。从这里我们可以想象得到，如果每个位置上的链表只有一个元素，那么hashmap的get效率将是最高的，但是理想总是美好的，现实总是有困难需要我们去克服，哈哈~ 

从hashmap中取元素时，get方法首先计算key的hashcode，找到数组中对应位置的某一元素，然后通过key的equals方法在对应位置的链表中找到需要的元素。所以，hashcode与equals方法对于找到对应元素是两个关键方法。 

Hashmap的key可以是任何类型的对象，例如User这种对象，为了保证两个具有相同属性的user的hashcode相同，我们就需要改写hashcode方法，比方把hashcode值的计算与User对象的id关联起来，那么只要user对象拥有相同id，那么他们的hashcode也能保持一致了，这样就可以找到在hashmap数组中的位置了。如果这个位置上有多个元素，还需要用key的equals方法在对应位置的链表中找到需要的元素，所以只改写了hashcode方法是不够的，equals方法也是需要改写滴

使用HashMap，如果key是自定义的类，就必须重写hashcode()和equals()。

默认的equals()方法只有两个引用都是引用同一个对象的时候才是true（跟“==“一样）

1.         Cat c1 = new Cat(1, 2, 3);   
2.         Cat c2 = new Cat(1, 2, 6);   
3.         System.out.println(c1 == c2); //false   
4.         System.out.println(c1.equals(c2)); //false   
5.         String s1 = new String("hello");    
6.         String s2 = new String("hello");   
7.         String m1 = "hello";   
8.         String m2 = "hello";   
9.         System.out.println(s1 == s2); //false   
10.         System.out.println(m1 == m2); //true   
11.         System.out.println(s1.equals(s2));  //true ,如果没有重写equals方法，也是false

1. 
   
2. //实体类   
3. class Cat {   
4.     int color;   
5.     int height, weight;   
6.        
7.     public Cat(int color, int height, int weight) {   
8.         this.color = color;   
9.         this.height = height;   
10.         this.weight = weight;   
11.     }   
12.     //重写equals方法   
13.     public boolean equals(Object obj) {   
14.         if(obj == null) return false;   
15.         else {   
16.             if(obj instanceof Cat) {   
17.                 Cat c = (Cat)obj;   
18.                 if(c.color == this.color && c.height    
19.                 == this.height && c.weight == this.weight) {   
20.                     return true;   
21.                 }   
22.             }   
23.         }   
24.         return false;   
25.     }   
26. }  

hashset：

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。HashSet中不允许有重复元素，这是因为HashSet是基于HashMap实现的，HashSet中的元素都存放在HashMap的key上面，而value中的值都是统一的一个private static final Object PRESENT = new Object();。HashSet跟HashMap一样，都是一个存放链表的数组。

　　HashSet中add方法调用的是底层HashMap中的put()方法，而如果是在HashMap中调用put，首先会判断key是否存在，如果key存在则修改value值，如果key不存在这插入这个key-value。而在set中，因为value值没有用，也就不存在修改value值的说法，因此往HashSet中添加元素，首先判断元素（也就是key）是否存在，如果不存在这插入，如果存在着不插入，这样HashSet中就不存在重复值。

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，更确切的说，HashSet中的元素，只是存放在了底层HashMap的key上， 而value使用一个static final的Object对象标识。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

第一：HashSet的构造和增加元素

集合中存放的是对象的引用。集合中元素的存储空间是自动开辟的，不像数组需要预先开辟内存。

HashSet hashSet = new HashSet();
  hashSet.add(new Integer(1)); //向集合中添加一个整数
  hashSet.add("a"); //向集合中添加一个字符串
  int x[] = {1,2,3,4,5};
  hashSet.add(x); //向集合中添加一个数组
  Person p = new Person("张三", 23, "男", "研究生");
  hashSet.add(p); //向集合中添加一个自定义类的对象

第二：HashSet的遍历

所谓遍历就是按照某种顺序，对于集合中的每个元素访问一次并且仅一次，不重复也不遗漏。

Iterator it = hashSet.iterator();
  while(it.hasNext()){
   Object obj = it.next();
   if(obj instanceof Integer){
    System.out.println("integer:"+obj);
   }
   if(obj instanceof String){
    System.out.println("String:"+obj);
   }
   if(obj instanceof int[]){
    System.out.println("integer:"+x[4]);
   }
   if(obj instanceof Person){
    System.out.println("Person:"+p.getName()+p.getAge()+p.getSex()+p.getEducation());
    
   }
  }

输出结果是：

integer:1
integer:5
String:a
Person:张三23男研究生

注意：（1）因为集合是无序的，所以输出结果也是无序的。

         （2）判断对象是否是数组 obj.getClass().isArray()。

         （3）判断对象是否是所属地类obj.getClass().getName()。

 第三：删除HashSet中的元素

删除一个元素：hashSet.remove(Object);

删除所有元素：hashSet.clear();

第四：判断是否包含某个元素

if(hashSet.contains(new String("a"))){
   System.out.println("String");
  }