HashSet原理

来源：互联网发布：linux虚拟机和双系统编辑：程序博客网时间：2024/05/21 09:02

1. HashSet

1). HashSet验证Set的无序性和唯一性

(1). HashSet验证无序性

示例代码：

[java] view plaincopy
//1. 验证无序性  
class HashDemoI  
{  
    public static void sop(Object o){  
        System.out.println(o);  
    }  
   
    public static void main(String[] args){  
        HashSeths =new HashSet();  
        hs.add("java001");  
        hs.add("java002");  
        hs.add("java003");  
        hs.add("java004");  
   
        Iteratorit =hs.iterator();  
        while(it.hasNext()){  
            sop(it.next());  
        }  
    }  
}  

打印结果：

java04

java02

java03

java01

【结论】存入的时候，是java01~java04 取出的时候是java04、java02、java03、java01 存入时候的顺序和存储、取出的顺序不一致，所以通过HashSet可以检验Set是无序的。

(2). HashSet验证唯一性

[1]. 存入的对象是字符串 ----并重复传入一个字符串对象

[java] view plaincopy
//2. 验证唯一性  
public class HashSetDemoII {  
    public static void sop(Object o){  
        System.out.println(o);  
    }  
   
    public static void main(String[] args){  
        HashSeths =new HashSet();  
        sop("java001 really add? "+ hs.add("java001"));  
        sop("java001 really add? "+ hs.add("java001"));  
        sop("java002 really add? "+ hs.add("java002"));  
        sop("java003 really add? "+ hs.add("java003"));  
        sop("java003 really add? "+ hs.add("java003"));  
         
        sop("最终元素集合中的内容...");  
        Iteratorit =hs.iterator();  
        while(it.hasNext()){  
            sop(it.next());  
        }  
    }  
}  

打印结果：

【结论】为什么Collection的add方法返回值是boolean类型的？

这个boolean类型表示向集合中添加元素是否成功。不成功，add返回false；否则，返回true

【分析】运行完sop("java001 really add? "+ hs.add("java001"));之后，接着运行 sop("java001 really add? "+ hs.add("java001"));，向hs集合中添加相同的元素。此时hs的底层数据结构调用了String类的equals方法。由于String类的equals方法重写过，判定结果是这两个对象的内容一样，所以，没有将第二个"java001"添加到集合中。此时add方法返回false。

[2]. 存入的对象是自定义对象

{1}. 测试代码不变：

[java] view plaincopy
class HashSetDemoIII  
{  
    public static void sop(Object o){  
        System.out.println(o);  
    }  
   
    public static void main(String[] args){  
        HashSeths =new HashSet();  
        hs.add(new Person("a1", 11));  
        hs.add(new Person("a2", 12));  
        hs.add(new Person("a3", 13));  
        hs.add(new Person("a2", 12));  
   
        Iteratorit =hs.iterator();  
        while(it.hasNext()){  
            sop(it.next());  
        }  
    }  
}  

{2}. 没有重写equals

示例代码

[java] view plaincopy
//2. 验证唯一性，存入自定义元素  
class Person{  
    private String name;  
    private int age;  
     
    public static void sop(Object o){  
        System.out.println(o);  
    }  
   
    public Person(String name, int age){  
        this.name =name;  
        this.age =age;  
    }  
   
    public void setName(String name){  
        this.name =name;  
    }  
     
    public String getName(){  
        return this.name;  
    }  
   
    public void setAge(int age){  
        this.age =age;  
    }  
   
    public int getAge(){  
        return this.age;  
    }  
   
    public String toString(){  
        return this.name+"::"+this.age;  
    }  
}  

测试结果：

【结论】循环迭代结果：a2::12被打印了两次，说明重复的元素new Person("a2", 12)被添加到集合中去。没有保证HashSet的唯一性。

{3}. 为Person类重写equals()方法判定两个对象的内容是否一致

[java] view plaincopy
public boolean equals(Object obj){  
if(!(obj instanceof Person)){  
        return false;  
    }  
     
    Personp =(Person)obj;  
   
    //用来查看equals方法是否被调用  
    sop(this.name +".......equals......."+ p.name);  
    //认为名字相同并且年龄一样大的两个对象是一个  
return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;  
}  

测试结果：

【结论】循环迭代结果：a2::12被打印了两次，说明重复的元素new Person("a2", 12)被添加到集合中去。没有保证HashSet的唯一性。

同时equals没有被调用，说明仅仅重写equals方法没起到作用

【分析】HashSet在存储元素的时候，是先查看两个对象的哈希值是否一样的。

{3}【1】.

如果哈希值是一样，再调用元素对象的equals方法，查看两个对象的内容是否一样。

{1}. 如果equlas比较的值一样，说明两个对象相同，不能添加到HashSet对应的集合中。

{2}. 如果equlas比较的值不一样，说明两个对象不同，可以添加到HashSet对应的集合中

{3}【2】.

如果哈希值是不一样，直接认为两个对象不一样，equals方法不起作用。

【本例分析】这个例子中，由于四个Person类的对象都是new出来的，所以没有重写的hashCode是调用本地方法产生的值，所以一定是四个不相同的hashCode值。hashCode值都不一样，equals方法不起作用。

(3). 重写HashCode方法

为避免内容重复的数据添加到HashSet集合中，就必须重写hashCode()方法。

[1]. hashCode的返回值设置为统一的数值：

示例代码：

[java] view plaincopy
public int hashCode(){  
    System.out.println(this.name +"...hashCode");  
    return 60;  
}  

打印结果：

重复的元素没有被添加进来。

【建议】不要将hashCode的返回值都设置成一样的。因为hashCode的值和内存地址有关，这样设置不科学

[2]. 根据比较的条件重写HashCode方法

[java] view plaincopy
public int hashCode(){  
    sop(this.name +"......hashCode");  
    return this.name.hashCode() + 29*age;  
}  

这种做法，同样可以避免HashSet集合中不会存入相同元素。

【两种方式的具体区别和详细过程见个人总结。】

(4). 重写hashCode和equals的时候，常犯的错误

[1]. 子类重写hashCode的时候，将方法名写错，写成hasCode

[2]. 子类重写equals的时候，将参数传错，本来应该是public boolean equals(Object obj){}却写成了public boolean equals(自定义类型自定义类型引用)。这样集合框架的底层不会调用这个重载的方法。

2. HashSet总结

1). HashCode如何保证元素唯一性？

(1). 需要重写的方法

通过重写自定义类的hashCode()和equals( )两个方法来达到元素的唯一性保证。

(2). 方法重写之后，执行的顺序

[1]. 如果元素的hashCode值相同，才会使用equals()方法进行判断。

[2]. 如果元素的hashCode值不同，不会调用equals()方法。

2). 开发中的建议

(1). 自定义对象，一定要重写hashCode和equals两个方法

如果不重写，则默认的本地方法hashCode【OS来产生】会产生值都不一样的hashCode，即使内容重复的元素也会被添加到HashSet中，无法保证元素的唯一性。

【注意】开发中重写这两个方法，方便集合框架的底层调用这些方法。

(2). 建立高效的hashCode会使得hashSet添加元素的过程更为高效。

hashCode的值不同，则调用equals()方法比较的环节便可以省去。

3). HashSet判断和删除元素的依据

示例代码：

[java] view plaincopy
 public class HashSetDemoIV {  
    public static void main(String[] args) {  
        HashSeths =new HashSet();  
        hs.add(new Person("a1", 11));  
        hs.add(new Person("a2", 12));  
        hs.add(new Person("a3", 13));  
        System.out.println("hashSet中的元素："+ hs);  
         
        System.out.println("************************");  
        System.out.println("HashSet的 contains依据："+ hs.contains(new Person("a1", 11)));  
         
        System.out.println("************************");  
        System.out.println("HashSet的 remove依据："+ hs.remove(new Person("a3", 13)));  
        System.out.println("************************");  
        System.out.println("hashSet中的元素："+ hs);  
    }  
}  

打印结果：

可以看出，hashSet在删除和判断元素的时候，依据的仍然是hashCode和equals这两个方法。

结论：

[1]. HashSet判断、删除和添加元素等操作依据的是被操作元素所在的类的hashCode()和equals( )这两个方法。

[2]. ArrayList做同等的操作，依据的仅仅是equals( )方法

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