Set集合概述和特点

Set集合与 Collection 基本上完全一样,它没有提供任何额外的方法。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)。
例:

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class SetTest {
	public static void main(String[] args) {
		Set books = new HashSet();
		books.add(new String("java"));
		boolean result = books.add(new String("java"));
		System.out.println(result + "-->" + books);
	}
}

HashSet

  1. HashSet是Set接口的实现。HashSet 按 Hash 算法来存储集合中的元素,具有很好的存取和查找性能。
  2. HashSet 不能保证元素的排列顺序,顺序可能与添加顺序不同,顺序也有可能发生改变。
  3. 当向 HashSet 集合中存入一个元素时,HashSet会调用该对象的 hashCode() 方法来得到该对象的 hashCode 值,然后根据该 HashCode 值决定该对象在 HashSet 中的存储位置。

如果有两个元素。例:

HashSet<Person> hs = new HashSet<>();
hs.add(new Person("张三", 23));
hs.add(new Person("张三", 23));
hs.add(new Person("李四", 23));
hs.add(new Person("李四", 23));
hs.add(new Person("王五", 23));
hs.add(new Person("赵六", 23));

HashSet 重写 hashCode()和 equals()方法,目的和实现:如果有两个元素通过equals()方法比较返回 true,但它们的 hashCode()方法返回值不相等,HashSet将会把它们存储在不同的位置,依然可以添加成功。即,HashSet 集合判断两个元素相等的标准是两个。
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。

HashSet 保证元素的唯一性原理

1. HashSet 原理

  • 我们使用Set集合都是需要去掉重复元素的,如果在存储的时候逐个equals()比较,效率较低,哈希算法提高了去重复的效率,降低了使用equals()方法的次数。
  • 当HashSet 调用 add()方法存储对象的时候, 先调用对象的hashCode()方法得到一个哈希值, 然后在集合中查找是否有哈希值相同的对象
  • 如果没有哈希值相同的对象就直接存入集合
  • 如果有哈希值相同的对象, 就和哈希值相同的对象逐个进行 equals()比较,比较结果为 false 就存入, true 则不存

2. 将自定义类的对象存入 HashSet 去重复

  • 类中必须重写 hashCode()和 equals()方法。
  • hashCode(): 属性相同的对象返回值必须相同, 属性不同的返回值尽量不同(提高效率)
  • equals(): 属性相同返回 true, 属性不同返回 false,返回 false 的时候存储
LinkedHashSet 的概述和使用
  • LinkedHashSet 集合也是根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置,但它同时使用链表维护元素的次序,这样使得元素看起来是以插入的顺序保存的。
  • 特点:当遍历 LinkedHashSet 集合里的元素时,LinkedHashSet 将会按元素的添加顺序来访问集合里的元素。所以说 LinkedHashSet 可以保证怎么存就怎么取 。

案例演示:

  1. 需求编写一个程序,获取 10 个 1 至 20 的随机数,要求随机数不能重复。
    并把最终的随机数输出到控制台。
HashSet<Integer> hs = new HashSet<>(); //创建集合对象
Random r = new Random(); //创建随机数对象
while(hs.size() < 10) {
	int num = r.nextInt(20) + 1; //生成 1 到 20 的随机数
	hs.add(num);
} 
for (Integer integer : hs) { //遍历集合
	System.out.println(integer); //打印每一个元素
}
  1. 使用 Scanner 从键盘读取一行输入,去掉其中重复字符, 打印出不同的那些字符,aaaabbbcccddd。代码如下:
Scanner sc = new Scanner(System.in); //创建键盘录入对象
System.out.println("请输入一行字符串:");
String line = sc.nextLine(); //将键盘录入的字符串存储在 line 中
char[] arr = line.toCharArray(); //将字符串转换成字符数组
HashSet<Character> hs = new HashSet<>(); //创建 HashSet 集合对象
for(char c : arr) { //遍历字符数组
	hs.add(c); //将字符数组中的字符添加到集合中
} 
for (Character ch : hs) { //遍历集合
	System.out.println(ch);
}
  1. 将集合中的重复元素去掉
public static void main(String[] args) {
	ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
	list.add("a");
	list.add("a");
	list.add("a");
	list.add("b");
	list.add("b");
	list.add("b");
	list.add("b");
	list.add("c");
	list.add("c");
	list.add("c");
	list.add("c");
	System.out.println(list);
	System.out.println("去除重复后:");
	getSingle(list);
	System.out.println(list);
} 
/*
* 将集合中的重复元素去掉
* 1,void
* 2,List<String> list
*/
public static void getSingle(List<String> list) {
	LinkedHashSet<String> lhs = new LinkedHashSet<>();
	lhs.addAll(list);
	//将 list 集合中的所有元素添加到 lhs
	list.clear();
	//清空原集合
	list.addAll(lhs);
	//将去除重复的元素添回到 list 中
}

TreeSet

1. 特点:
TreeSet 是用来排序的, 可以指定一个顺序, 对象存入之后会按照指定的顺序排列。

2. 使用方式:

  • 自然顺序(Comparable) TreeSet 类的 add()方法中会把存入的对象提升为 Comparable 类型
    调用对象的 compareTo()方法和集合中的对象比较
    根据 compareTo()方法返回的结果进行存储
  • 比较器顺序(Comparator) 创建 TreeSet 的时候可以制定 一个 Comparator
    如果传入了 Comparator 的子类对象, 那么 TreeSet 就会按照比较器中的顺序排序
    add()方法内部会自动调用 Comparator 接口中 compare()方法排序
    调用的对象是 compare 方法的第一个参数,集合中的对象是compare 方法的第二个参数
  • 两种方式的区别 TreeSet 构造函数什么都不传, 默认按照类中 Comparable 的顺序(没有就报错 ClassCastException)
    TreeSet 如果传入 Comparator, 就优先按照 Comparator。
案例
  1. 在一个集合中存储了无序并且重复的字符串,定义一个方法,让其有序(字典顺序),而且还不能去除重复。
public static void main(String[] args) {
	ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("ccc");
	list.add("ccc");
	list.add("aaa");
	list.add("aaa");
	list.add("bbb");
	list.add("ddd");
	list.add("ddd");
	sort(list);
	System.out.println(list);
} 
/*
* 对集合中的元素排序,并保留重复
* 1,void
* 2,List<String> list
*/
public static void sort(List<String> list) {
	TreeSet<String> ts = new TreeSet<>(new Comparator<String>(){ 
		//定义比较器(new Comparator(){}是 Comparator 的子类对象)
		@Override
		public int compare(String s1, String s2){ 
			//重写 compare 方法
			int num = s1.compareTo(s2); //比较内容
			return num == 0 ? 1 : num; //如果内容一样返回一个不为 0 的数字即可
		}
	});
	ts.addAll(list);
	//将 list 集合中的所有元素添加到 ts中
	list.clear();
	//清空 list
	list.addAll(ts);
	//将 ts 中排序并保留重复的结果在添加到 list 中
}
  1. 从键盘接收一个字符串, 程序对其中所有字符进行排序,例如键盘输入: helloitcast 程序打印:acehillostt
Scanner sc = new Scanner(System.in); //创建键盘录入对象
System.out.println("请输入一行字符串:");
String line = sc.nextLine(); //将键盘录入的字符串存储在 line 中
char[] arr = line.toCharArray(); //将字符串转换成字符数组
TreeSet<Character> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Character>() {
		@Override
		public int compare(Character c1, Character c2) {
			//int num = c1.compareTo(c2);
			int num = c1 - c2; //自动拆箱
			return num == 0 ? 1 : num;
		}
});
for(char c : arr) {
	ts.add(c);
} 
for(Character ch : ts) {
	System.out.print(ch);
}
  1. 程序启动后, 可以从键盘输入接收多个整数, 直到输入 quit 时结束输入,把所有输入的整数倒序排列打印.
Scanner sc = new Scanner(System.in); //创建键盘录入对象
System.out.println("请输入:");
TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Integer>() {//将比较器传给 TreeSet 的构造方法
	@Override
	public int compare(Integer i1, Integer i2) {
		//int num = i2 - i1; //自动拆箱
		int num = i2.compareTo(i1);return num == 0 ? 1 : num;
	}
});
while(true) {
	String line = sc.nextLine(); //将键盘录入的字符串存储在 line 中
	if("quit".equals(line))
	//如果字符串常量 和变量比较,常量放前面,这样不会出现空指针异常,变量里面可能存储 null
	break;
	try {
		int num = Integer.parseInt(line); //将数字字符串转换成数字
		ts.add(num);
	} catch (Exception e) {
		System.out.println("您录入的数据有误,请输入一个整数");
	}
} 
for (Integer i : ts)
{
	//遍历 TreeSet 集合
	System.out.println(i);
}
  1. 键盘录入 5 个学生信息(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩),按照总分从高到低输出到控制台。
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入 5 个学生成绩格式是:(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩)");
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {
	@Override
	public int compare(Student s1, Student s2) {
		int num = s2.getSum() - s1.getSum(); //根据学生的总成绩降序排列
		return num == 0 ? 1 : num;
	}
});
while(ts.size() < 5) {
	String line = sc.nextLine();
	try {
		String[] arr = line.split(",");
		int chinese = Integer.parseInt(arr[1]); //转换语文成绩
		int math = Integer.parseInt(arr[2]); //转换数学成绩
		int english = Integer.parseInt(arr[3]); //转换英语成绩
		ts.add(new Student(arr[0], chinese, math, english));
	} catch (Exception e) {
		System.out.println("录入格式有误,输入 5 个学生成绩格式是:(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩");
	}
} 
System.out.println("排序后的学生成绩是:");
for (Student s : ts) {
	System.out.println(s);
}

EnumSet 类

  • EnumSet 是一个专为枚举类设计的集合类,EnumSet 中的所有元素都必须是指定枚举类型的枚举值。
  • EnumSet 类没有暴露任何构造器来创建该类的实例,程序应该通过它提供的 static 方法来创建EnumSet 对象。
    static EnumSet allOf(Class elementType):创建一个包含指定枚举类里所有枚举值的 EnumSet 集合。
    static EnumSet complementOf(EnumSet s):创建一个其元素类型与指定EnumSet 里元素类型相同的 EnumSet 集合,新 EnumSet 集合包含原 EnumSet集合所不包含的、此枚举类剩下的枚举值(即新 EnumSet 集合和原 EnumSet 集合的集合元素加起来就是该枚举类的所有枚举值)。
    static EnumSet copyOf(Collection c):使用一个普通集合来创建 EnumSet 集合。
    static EnumSet copyOf(EnumSet s):创建一个与指定 EnumSet 具有相同元素类型、相同集合元素的EnumSet 集合。
    static EnumSet noneOf(Class elementType):创建一个元素类型为指定枚举类型的空 EnumSet。
    static EnumSet of(E first, E...rest):创建一个包含一个或多个枚举值的EnumSet 集合,传入的多个枚举值必须属于同一个枚举类。
    static EnumSet range(E from, E to):创建一个包含从 from 枚举值到 to 枚举值范围内所有枚举值的 EnumSet 集合。

总结:

1. List

  • 普通 for 循环, 使用 get()逐个获取
  • 调用 iterator()方法得到 Iterator, 使用 hasNext()和 next()方法
  • 增强 for 循环, 只要可以使用 Iterator 的类都可以用
  • Vector 集合可以使用 Enumeration 的 hasMoreElements()和
    nextElement()方法

2. Set

  • 调用 iterator()方法得到 Iterator, 使用 hasNext()和 next()方法
  • 增强 for 循环, 只要可以使用 Iterator 的类都可以用

3. 普通 for 循环,迭代器,增强 for 循环是可以在遍历的过程中删除


希望能帮助的有需要的人。