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非零基础自学Java (老师:韩顺平) 第14章 集合 14.10 Set 接口实现类

2024-07-16 15:25| 来源: 网络整理| 查看: 265

非零基础自学Java (老师:韩顺平)

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第14章 集合

文章目录 非零基础自学Java (老师:韩顺平)第14章 集合14.10 Set 接口实现类 - HashSet14.10.1 HashSet 的全面说明14.10.2 HashSet 案例说明14.10.3 HashSet 底层机制说明

14.10 Set 接口实现类 - HashSet 14.10.1 HashSet 的全面说明

HashSet实现了Set接口

HashSet实际上是HashMap

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可以存放null值,但是只能有一个null

HashSet不保证元素是有序的,取决于hash后,再确定索引的结果.(即,不保证存放元素的顺序和取出顺序一致)

不能有重复元素/对象

【举个栗子】

package com.dingjiaxiong.set_; import java.util.HashSet; import java.util.Set; /** * ClassName: HashSet_ * date: 2022/9/5 19:12 * * @author DingJiaxiong */ @SuppressWarnings({"all"}) public class HashSet_ { public static void main(String[] args) { Set hashSet = new HashSet(); hashSet.add(null); hashSet.add(null); System.out.println("hashSet = " + hashSet); } }

运行结果

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14.10.2 HashSet 案例说明

【第一个】

package com.dingjiaxiong.set_; import com.sun.source.doctree.SeeTree; import java.util.HashSet; /** * ClassName: HashSet01 * date: 2022/9/5 19:14 * * @author DingJiaxiong */ @SuppressWarnings({"all"}) public class HashSet01 { public static void main(String[] args) { HashSet set = new HashSet(); //在执行add方法后,会返回一个boolean值,添加成功true、添加失败false System.out.println(set.add("john")); System.out.println(set.add("lucy")); System.out.println(set.add("john")); //F System.out.println(set.add("jack")); System.out.println(set.add("Rose")); set.remove("john"); //指定删除哪个 System.out.println("set = " + set); set = new HashSet(); System.out.println("set = " + set); //Hashset 真的不能添加相同的元素/数据 吗? set.add("lucy"); //添加成功 set.add("lucy"); //确实加入不了 set.add(new Dog("tom")); //添加成功 set.add(new Dog("tom")); //也成功了 System.out.println("set = " + set); set.add(new String("dingjiaxiong"));//添加成功 set.add(new String("dingjiaxiong")); //不行 System.out.println("set = " + set); } } class Dog{ private String name; public Dog(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return "Dog{" + "name='" + name + '\'' + '}'; } }

运行结果

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add到底发生了什么?

14.10.3 HashSet 底层机制说明

HashSet底层是HashMap,HashMap底层是(数组 + 链表 + 红黑树)

【HashSet的添加元素底层到底是如何实现的?(hash() + equals())】

韩老师的图解

在这里插入图片描述

【举个栗子】

package com.dingjiaxiong.set_; import java.util.HashSet; import java.util.Set; /** * ClassName: HashSetSource * date: 2022/9/5 19:24 * * @author DingJiaxiong */ @SuppressWarnings({"all"}) public class HashSetSource { public static void main(String[] args) { HashSet hashSet = new HashSet(); hashSet.add("java"); hashSet.add("php"); hashSet.add("java"); System.out.println("set = " + hashSet); } }

运行结果

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韩老师的源码解读

执行HashSet() 构造方法

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执行add()

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执行put(),该方法会执行 hash(key) 得到 key 对应的 hash 值 算法 h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)

在这里插入图片描述

执行putVal

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { Node[] tab; Node p; int n, i; //【定义了辅助变量】 //table 就是 HashMap 的一个数组,类型是 Node[] //if 语句表示如果当前 table 是 null, 或者 大小=0 //就是第一次扩容,到 16 个空间. if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; //(1)根据 key,得到 hash 去计算该 key 应该存放到 table 表的哪个索引位置 //并把这个位置的对象,赋给 p //(2)判断 p 是否为 null //(2.1) 如果 p 为 null, 表示还没有存放元素, 就创建一个 Node (key="java",value=PRESENT) //(2.2) 就放在该位置 tab[i] = newNode(hash, key, value, null if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { // 在需要局部变量(辅助变量)时候,再创建 Node e; K k; //如果当前索引位置对应的链表的第一个元素和准备添加的 key 的 hash 值一样 //并且满足 下面两个条件之一: //(1) 准备加入的 key 和 p 指向的 Node 结点的 key 是同一个对象 //(2) p 指向的 Node 结点的 key 的 equals() 和准备加入的 key 比较后相同 //就不能加入 if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p; //再判断 p 是不是一棵红黑树 //如果是一颗红黑树,就调用 putTreeVal 来进行添加 else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); else { //如果 table 对应索引位置,已经是一个链表, 就使用 for 循环比较 //(1) 依次和该链表的每一个元素比较后,都不相同, 则加入到该链表的最后 // 注意在把元素添加到链表后,立即判断 该链表是否已经达到 8 个结点 // , 就调用 treeifyBin() 对当前这个链表进行树化(转成红黑树) // 注意,在转成红黑树时,要进行判断, 判断条件 // if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY(64)) // resize(); // 如果上面条件成立,先 table 扩容. // 只有上面条件不成立时,才进行转成红黑树 //(2) 依次和该链表的每一个元素比较过程中,如果有相同情况,就直接 break for (int binCount = 0; ; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode(hash, key, value, null); if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); break; } if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; } } if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; afterNodeAccess(e); return oldValue; } } ++modCount; //size 就是每加入一个结点 Node(k,v,h,next), size++ if (++size > threshold) resize(); afterNodeInsertion(evict); return null; }

啊这…看看韩老师的注释。

【分析HashSet 的扩容和转成红黑树机制】

韩老师图解

在这里插入图片描述

【举个栗子】

package com.dingjiaxiong.set_; import java.util.HashSet; /** * ClassName: HashSetIncrement * date: 2022/9/5 19:35 * * @author DingJiaxiong */ @SuppressWarnings({"all"}) public class HashSetIncrement { public static void main(String[] args) { /* * HashSet 底层是 HashMap, 第一次添加时,table 数组扩容到 16, 临界值(threshold)是 16*加载因子(loadFactor)是 0.75 = 12 如果 table 数组使用到了临界值 12,就会扩容到 16 * 2 = 32 * 新的临界值就是 32*0.75 , 依次类推 * */ HashSet hashSet = new HashSet(); //在 Java8 中, 如果一条链表的元素个数到达 TREEIFY_THRESHOLD(默认是 8 ), //并且 table 的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认 64),就会进行树化(红黑树), 否则仍然采用数组扩容机制 // 当向 hashset 增加一个元素,-> Node -> 加入 table , 就算是增加了一个 size++ for (int i = 0; i //在 table 的另外一条链表上添加了 7 个 B 对象 hashSet.add(new B(i)); } System.out.println("hashSet = " + hashSet); } } class B{ private int n; public B(int n) { this.n = n; } @Override public int hashCode() { return 200; } } class A{ private int n; public A(int n){ this.n = n; } @Override public int hashCode() { return 100; } }

运行结果

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