Java集合概述（一）：Set集合

java中有好多集合：List，ArrayList，Vector，HashSetTreeSet，它们之间的区别，java集合的框架等等总是很模糊，称有时间总结下。

一、Collection接口和Iterator接口

1.Collection框架：

collection接口主要定义了一些操作集合元素的方法：

boolean

add(E e)

Ensures that this collection contains the specified element (optional operation).如果插入成功，返回true

boolean

addAll(Collection<? extends E> c)

Adds all of the elements in the specified collection to this collection (optional operation).改变返回true

void

clear()

Removes all of the elements from this collection (optional operation).

boolean

contains(Object o)

Returns true if this collection contains the specified element.

boolean

containsAll(Collection<?> c)

Returns true if this collection contains all of the elements in the specified collection.

boolean

equals(Object o)

Compares the specified object with this collection for equality.

int

hashCode()

Returns the hash code value for this collection.

。。。。。。具体可看文档

2.使用Iterator接口遍历几何元素

 

Iterrator接口隐藏了各种Collection实现类的细节，向应用程序提供了遍历Collection集合元素的统一编程接口。Iterator接口里定义了如下三个方法：

   Boolean hashNext(): 如果被迭代的集合元素还没有被遍历，则返回true.

   Object next(): 返回集合里的下一个元素。

   Void remove(): 删除集合里上一次next方法返回的元素。

**当使用Iterator迭代访问Collection集合元素时，Collection集合里的元素不能被改变，只有通过Iterator的remove方法删除上一次next方法返回的集合元素才可以；否则将引发java.util.Concurrent ModificationException异常。

下面开始一个个类介绍

二、set集合

Set集合的方法与Collection基本上完全一样，它没有提供额外的方法。实际上Set就是Collection，只是行为略有不同(Set不允许包含重复元素)。

Set判断两个对象是否相同是根据equals方法。也就是说，只要两个对象用equals方法方法比较返回false，Set就会接受这两个对象。

 1.HashSet是Set的典型实现，HashSet按Hash算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取和查找性能。

   特点：不能保证元素的排列顺序；不是同步的，不是线程安全；集合值可以是null。

   HashSet集合判断两个元素的相等的标准是两个对象通过equals方法比较相等，并且两个对象的hashCode()方法返回值也相等。

 示例：

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import java.util.*;

 

//类A的equals方法总是返回true,但没有重写其hashCode()方法

class A

{

    public boolean equals(Object obj)

    {

        return true;

    }

}

//类B的hashCode()方法总是返回1,但没有重写其equals()方法

class B

{

    public int hashCode()

    {

        return 1;

    }

}

//类C的hashCode()方法总是返回2,equals方法总是返回true

class C

{

    public int hashCode()

    {

        return 2;

    }

    public boolean equals(Object obj)

    {

        return true;

    }

}

public class TestHashSet

{

    public static void main(String[] args)

    {

        HashSet books = new HashSet();

        //分别向books集合中添加2个A对象，2个B对象，2个C对象

        books.add(new A());

        books.add(new A());

        books.add(new B());

        books.add(new B());

        books.add(new C());

        books.add(new C());

        System.out.println(books);

    }

}

　　输出：[B@1, B@1, C@2, A@659e0bfd, A@2a139a55]

可以看出HashSet把A，B当成两个对象，C只有一个。

2.LinkedHashSet类

LinkedHashSet集合同样是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但是它同时使用链表维护元素的次序。这样使得元素看起 来像是以插入顺序保存的，也就是说，当遍历该集合时候，LinkedHashSet将会以元素的添加顺序访问集合的元素。

LinkedHashSet在迭代访问Set中的全部元素时，性能比HashSet好，但是插入时性能稍微逊色于HashSet。

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import java.util.*;

 

 

public class TestLinkedHashSet

{

    public static void main(String[] args)

    {

        LinkedHashSet books = new LinkedHashSet();

        books.add("第一个");

        books.add("第二个");

        //删除 Struts2权威指南

        books.remove("第一个");

        //重新添加 Struts2权威指南

        books.add("第一个");

        System.out.println(books);//[第二个, 第一个]

    }

}

　　　　输出：[第二个, 第一个]      可以看到顺序是按插入顺序排列的。

3.TreeSet类

TreeSet是SortedSet接口的实现类，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。TreeSet支持两种排序方式，自然排序 和定制排序，其中自然排序为默认的排序方式。向TreeSet中加入的应该是同一个类的对象。

TreeSet判断两个对象不相等的方式是两个对象通过equals方法返回false，或者通过CompareTo方法比较没有返回0。向TreeSet中添加的应该是同一个类的对象，且最好是不可变对象。

1.自然排序

自然排序使用要排序元素的CompareTo（Object obj）方法来比较元素之间大小关系，然后将元素按照升序排列。

Java提供了一个Comparable接口，该接口里定义了一个compareTo(Object obj)方法，该方法返回一个整数值，实现了该接口的对象就可以比较大小。

obj1.compareTo(obj2)方法如果返回0，则说明被比较的两个对象相等，如果返回一个正数，则表明obj1大于obj2，如果是 负数，则表明obj1小于obj2。

如果我们将两个对象的equals方法总是返回true，则这两个对象的compareTo方法返回应该返回0

 

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import java.util.*;

 

class R implements Comparable

{

    int count;

    public R(int count)

    {

        this.count = count;

    }

    public String toString()

    {

        return "R(count属性:" + count + ")";

    }

    public boolean equals(Object obj)

    {

        if (obj instanceof R)

        {

            R r = (R)obj;

            if (r.count == this.count)

            {

                return true;

            }

        }

        return false;

    }

    public int compareTo(Object obj)

    {

        R r = (R)obj;

        if (this.count > r.count)

        {

            return 1;

        }

        else if (this.count == r.count)

        {

            return 0;

        }

        else

        {

            return -1;

        }

    }

}

public class TestTreeSet2

{

    public static void main(String[] args)

    {

        TreeSet ts = new TreeSet();

        ts.add(new R(5));

        ts.add(new R(-3));

        ts.add(new R(9));

        ts.add(new R(-2));

        //打印TreeSet集合，集合元素是有序排列的

        System.out.println(ts);

        //取出第一个元素

        R first = (R)ts.first();

        //为第一个元素的count属性赋值

        first.count = 20;

        //取出最后一个元素

        R last = (R)ts.last();

        //为最后一个元素的count属性赋值，与倒数第二个元素count属性相同

        last.count = -2;

        //再次输出count将看到TreeSet里的元素处于无序状态，且有重复元素

        System.out.println(ts);

        //删除属性被改变的元素，删除失败

        ts.remove(new R(-2));

        System.out.println(ts);

        //删除属性没有改变的元素，删除成功

        ts.remove(new R(5));<br>                ts.remove(new R(20));

        System.out.println(ts);

    }

}

　输出结果：

/*
---------- java运行 ----------
[R(count属性:-3), R(count属性:-2), R(count属性:5), R(count属性:9)]   
[R(count属性:20), R(count属性:-2), R(count属性:5), R(count属性:-2)]   //这里改变之后并没有重新排序，所以TreeSet中最好放不可改变的对象。
[R(count属性:20), R(count属性:-2), R(count属性:5), R(count属性:-2)]   //删除-2失败，因为属性被改变
[R(count属性:20), R(count属性:-2), R(count属性:-2)]                           //没有改变的5可以删除

输出完成 (耗时 0 秒) - 正常终止*/

2.定制排序

自然排序是根据集合元素的大小，以升序排列，如果要定制排序，应该使用Comparator接口，实现 int compare(T o1,T o2)方法，该方法用于比较o1和o2的大小：如果该方法返回正整数，则表示o1大于o2；如果方法返回0，则表示o1等于o2，如果该方法返回负整数，则表示o1小于o2。

如果需要定制排序，则需要在创建TreeSet集合时提供一个Comparator对象与该TreeSet集合关联，由Comparator对象负责几何元素的排序逻辑：

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import java.util.*;

 

class M

{

    int age;

    public M(int age)

    {

        this.age = age;

    }

    public String toString(){

       return "M age:"+age;

    }

}

 

public class TestTreeSet3

{

    public static void main(String[] args)

    {

        TreeSet ts = new TreeSet(new Comparator()

        {

            public int compare(Object o1, Object o2)

            {

                /*int age1 = o1 instanceof M ? ((M)o1).age :((N)o1).age;

                int age2 = o1 instanceof M ? ((M)o2).age :((N)o2).age;

                return age1 - age2;*/

 

                 

                M m1 = (M)o1;

                M m2 = (M)o2;

 

                if (m1.age > m2.age)

                {

                    return -1;

                }

                else if (m1.age == m2.age)

                {

                    return 0;

                }

                else

                {

                    return 1;

                }

                 

            }

        });

        ts.add(new M(5));

        ts.add(new M(-3));

        ts.add(new M(9));

        System.out.println(ts);//[M age:9, M age:5, M age:-3]

    }

}

　　输出结果·（降序）：[M age:9, M age:5, M age:-3]

4.各Set实现类比较：

HashSet和TreeSet是set的两个典型实现，HashSet的性能比TreeSet好（特别是最常用的添加，查询元素等操作）.只有当需要一个保持排序的Set时，才应该使用TreeSet，否则使用HashSet

LinkedHashSet：对于普通的插入删除操作，比HashSet慢，遍历会更快。

另外：Set的三个实现类HashSet，TreeSet和EnemSet都是线程不安全的，如果有多个线程访问一个Set集合，则必须手动保持同步：

可用Collections的工具类：例如：

SortedSet s = Collections.synchronizedSortedSet(new TreeSet(…));

Set集合终于总结完啦。。 

这篇已经够长啦，List集合在下一篇。。。

文章来源：http://www.cnblogs.com/jycboy/p/set.html