原則と一般的な方法のJavaのHashSetのコレクション

A. HashSetの概要

HashSetのクラスは、Javaコレクションセットの実装で、設定はその実装クラスのHashSet、そこTreeSetのに加えて、インタフェースであり、コレクションを継承し、HashSetのコレクションは非常に人気ですが、また、プログラマの知識は、多くの場合、インタビューの中で尋ねました点は、以下の図の構造です。

public class HashSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{}

二つ。HashSetの建設

HashSetの私たちが見て、いくつかのオーバーロードされたコンストラクタがあります

private transient HashMap<E,Object> map;
//默认构造器
public HashSet() {
    map = new HashMap<>();
}
//将传入的集合添加到HashSet的构造器
public HashSet(Collection<? extends E> c) {
    map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
    addAll(c);
}
//明确初始容量和装载因子的构造器
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
    map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}
//仅明确初始容量的构造器(装载因子默认0.75)
public HashSet(int initialCapacity) {
    map = new HashMap<>(initialCapacity);
}

上記のソースを通じ、我々はそれがHashSetのTMが前の会社で見つけ、それが外部ジョブに、ジョブが直接スローHashMapの契約を受けています。底部はHashMapのを通じて達成されているので、ここで簡単に言及:

HashMapのデータストレージを配列リスト+ /赤黒木によって達成される、一般的な流れは、位置が既に値を有する場合、同じキー、同じカバーは、同じであるか否かを判断し、位置のアレイに記憶されたハッシュ関数を計算することによって記憶されています十分でない容量の拡張が必要な​​場合は、リストに対応する要素は、鎖長が8より大きい場合、(:これは一般的なプロセスであることに注意してください)、赤黒木に変換されます。

HashMapの原理が明確でない場合は、見つけるために行くことができます

HashMapの原則(a)の概念と基本的なアーキテクチャ

HashMapの原理アクセスメカニズムと原則の(ⅱ)拡大

三。メソッドを追加します。

HashSetのは、HashMapの時間のプット法により実施される方法を追加しますが、HashMapのは、キーと値のキーと値のペアで、HashSetのコレクションである、それが格納されているか、のソースコードを見てみましょう

private static final Object PRESENT = new Object();

public boolean add(E e) {
    return map.put(e, PRESENT)==null;
}

私たちは、メソッドのマップを配置するように、あなたが見ることができ、ソースコードを参照のHashSetの要素は、HashMapの上のキーの位置に配置され、追加、およびPRESENTデフォルト値の定数を取り、空のオブジェクトである、ということを知ってHashMapの原理(II)膨張機構とのアクセスを原則

四。メソッドを削除します

HashSetの削除方法は、HashMapを取り除く方法によって達成されます

//HashSet的remove方法
public boolean remove(Object o) {
    return map.remove(o)==PRESENT;
}
//map的remove方法
public V remove(Object key) {
    Node<K,V> e;
    //通过hash(key)找到元素在数组中的位置,再调用removeNode方法删除
    return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ? null : e.value;
}
/**
 * 
 */
final Node<K,V> removeNode(int hash, Object key, Object value,
                           boolean matchValue, boolean movable) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, index;
    //步骤1.需要先找到key所对应Node的准确位置,首先通过(n - 1) & hash找到数组对应位置上的第一个node
    if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
        (p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
        Node<K,V> node = null, e; K k; V v;
        //1.1 如果这个node刚好key值相同,运气好,找到了
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            node = p;
        /**
         * 1.2 运气不好,在数组中找到的Node虽然hash相同了,但key值不同,很明显不对, 我们需要遍历继续
         *     往下找;
         */
        else if ((e = p.next) != null) {
            //1.2.1 如果是TreeNode类型,说明HashMap当前是通过数组+红黑树来实现存储的,遍历红黑树找到对应node
            if (p instanceof TreeNode)
                node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key);
            else {
                //1.2.2 如果是链表,遍历链表找到对应node
                do {
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key ||
                         (key != null && key.equals(k)))) {
                        node = e;
                        break;
                    }
                    p = e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        //通过前面的步骤1找到了对应的Node,现在我们就需要删除它了
        if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||
                             (value != null && value.equals(v)))) {
            /**
             * 如果是TreeNode类型,删除方法是通过红黑树节点删除实现的,具体可以参考【TreeMap原理实现
             * 及常用方法】
             */
            if (node instanceof TreeNode)
                ((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable);
            /** 
             * 如果是链表的情况,当找到的节点就是数组hash位置的第一个元素,那么该元素删除后,直接将数组
             * 第一个位置的引用指向链表的下一个即可
             */
            else if (node == p)
                tab[index] = node.next;
            /**
             * 如果找到的本来就是链表上的节点,也简单,将待删除节点的上一个节点的next指向待删除节点的
             * next,隔离开待删除节点即可
             */
            else
                p.next = node.next;
            ++modCount;
            --size;
            //删除后可能存在存储结构的调整,可参考【LinkedHashMap如何保证顺序性】中remove方法
            afterNodeRemoval(node);
            return node;
        }
    }
    return null;
}

removeTreeNode方法具体实现可参考 TreeMap原理实现及常用方法

afterNodeRemoval方法具体实现可参考LinkedHashMap如何保证顺序性

五. 遍历

HashSet作为集合,有多种遍历方法,如普通for循环,增强for循环,迭代器,我们通过迭代器遍历来看一下

public static void main(String[] args) {
    HashSet<String> setString = new HashSet<> ();
    setString.add("星期一");
    setString.add("星期二");
    setString.add("星期三");
    setString.add("星期四");
    setString.add("星期五");

    Iterator it = setString.iterator();
    while (it.hasNext()) {
        System.out.println(it.next());
    }
}

打印出来的结果如何呢?

星期二
星期三
星期四
星期五
星期一

意料之中吧,HashSet是通过HashMap来实现的,HashMap通过hash(key)来确定存储的位置,是不具备存储顺序性的,因此HashSet遍历出的元素也并非按照插入的顺序。

六. 合计合计

按照我前面的规划,应该每一块主要的内容都单独写一下,如集合ArrayList,LinkedList,HashMap,TreeMap等。不过我在写这篇关于HashSet的文章时,发现有前面对HashMap的讲解后,确实简单,HashSet就是一个皮包公司,在HashMap外面加了一个壳,那么LinkedHashSet是否就是在LinkedHashMap外面加了一个壳呢,而TreeSet是否是在TreeMap外面加了一个壳?我们来验证一下

先看一下LinkedHashSet

最开始的结构图已经提到了LinkedHashSet是HashSet的子类,我们来看源码

public class LinkedHashSet<E>
    extends HashSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable 
{
    
    public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        super(initialCapacity, loadFactor, true);
    }

    public LinkedHashSet(int initialCapacity) {
        super(initialCapacity, .75f, true);
    }

    public LinkedHashSet() {
        super(16, .75f, true);
    }

    public LinkedHashSet(Collection<? extends E> c) {
        super(Math.max(2*c.size(), 11), .75f, true);
        addAll(c);
    }

    public Spliterator<E> spliterator() {
        return Spliterators.spliterator(this, Spliterator.DISTINCT | Spliterator.ORDERED);
    }
}

上面就是LinkedHashSet的所有代码了,是不是感觉智商被否定了,这基本上没啥东西嘛,构造器还全部调用父类的,下面就是其父类HashSet的对此的构造方法

HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
    map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}

大家也看出来,和我们的猜测一样,没有深究下去的必要了。如果有兴趣可以看看LinkedHashMap如何保证顺序性

在看一下TreeSet

public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E>
    implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    public TreeSet() {
        this(new TreeMap<E,Object>());
    }
    public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
        this(new TreeMap<>(comparator));
    }
    public TreeSet(Collection<? extends E> c) {
        this();
        addAll(c);
    }
    public TreeSet(SortedSet<E> s) {
        this(s.comparator());
        addAll(s);
    }
}

确实如我们所猜测,TreeSet也完全依赖于TreeMap来实现,如果有兴趣可以看看TreeMap原理实现及常用方法

七. 总结

本来想三章的内容,一章就算完了,虽然Set实现有点赖皮,毕竟他祖辈是Collection而不是Map,在Map的实现类上穿了一层衣服就成了Set,然后出于某种目的埋伏在Collection中,哈哈,开个玩笑,本文主要介绍了HashSet的原理以及主要方法,同时简单介绍了LinkedHashSet和TreeSet,若有不对之处,请批评指正,望共同进步,谢谢!

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転載: www.cnblogs.com/LiaHon/p/11257805.html