1、Set接口的使用

Set集合里多個(gè)對(duì)象之間沒有明顯的順序。具體詳細(xì)方法請(qǐng)參考API文檔（可見身邊隨時(shí)帶上API文檔有多重要），基本與Collection方法相同。只是行為不同（Set不允許包含重復(fù)元素）。

Set集合不允許重復(fù)元素，是因?yàn)镾et判斷兩個(gè)對(duì)象相同不是使用==運(yùn)算符，而是根據(jù)equals方法。即兩個(gè)對(duì)象用equals方法比較返回true，Set就不能接受兩個(gè)對(duì)象。

public class TestSet  
{  
    public static void main(String[] args)   
    {  
        Set<String> books = new HashSet<String>();  
          
        //添加一個(gè)字符串對(duì)象  
        books.add(new String("Struts2權(quán)威指南"));  
          
        //再次添加一個(gè)字符串對(duì)象，  
        //因?yàn)閮蓚€(gè)字符串對(duì)象通過equals方法比較相等，所以添加失敗，返回false  
        boolean result = books.add(new String("Struts2權(quán)威指南"));  
          
        System.out.println(result);  
          
        //下面輸出看到集合只有一個(gè)元素  
        System.out.println(books);    
    }  
} 

程序運(yùn)行結(jié)果：

false  
[Struts2權(quán)威指南] 

說明：程序中，book集合兩次添加的字符串對(duì)象明顯不是一個(gè)對(duì)象（程序通過new關(guān)鍵字來創(chuàng)建字符串對(duì)象），當(dāng)使用==運(yùn)算符判斷返回false，使用equals方法比較返回true，所以不能添加到Set集合中，最后只能輸出一個(gè)元素。

Set接口中的知識(shí)，同時(shí)也適用于HashSet、TreeSet和EnumSet三個(gè)實(shí)現(xiàn)類。

2、HashSet類

HashSet按Hash算法來存儲(chǔ)集合的元素，因此具有很好的存取和查找性能。

HashSet集合判斷兩個(gè)元素相等的標(biāo)準(zhǔn)是兩個(gè)對(duì)象通過equals方法比較相等，并且兩個(gè)對(duì)象的hashCode（）方法返回值也相等。

//類A的equals方法總是返回true,但沒有重寫其hashCode()方法  
class A  
{  
    public boolean equals(Object obj)  
    {  
        return true;  
    }  
}  
//類B的hashCode()方法總是返回1,但沒有重寫其equals()方法  
class B  
{  
    public int hashCode()  
    {  
        return 1;  
    }  
}  
//類C的hashCode()方法總是返回2,但沒有重寫其equals()方法  
class C  
{  
    public int hashCode()  
    {  
        return 2;  
    }  
    public boolean equals(Object obj)  
    {  
        return true;  
    }  
}  
public class TestHashSet  
{  
    public static void main(String[] args)   
    {  
        HashSet<Object> books = new HashSet<Object>();  
        //分別向books集合中添加2個(gè)A對(duì)象，2個(gè)B對(duì)象，2個(gè)C對(duì)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);  
    }  
} 

程序運(yùn)行結(jié)果：

[B@1, B@1, C@2, A@b5dac4, A@9945ce] 

說明：

（1）Object類提供的toString方法總是返回該對(duì)象實(shí)現(xiàn)類的類名+@+hashCode(16進(jìn)制數(shù)）值，所以可以看到上面程序輸出的結(jié)果。可以通過重寫toString方法來輸出自己希望的形式。

（2）即使2個(gè)A對(duì)象通過equals比較返回true，但HashSet依然把它們當(dāng)成2個(gè)對(duì)象；即使2個(gè)B對(duì)象的hashCode（）返回相同值，但HashSet依然把它們當(dāng)成2個(gè)對(duì)象。即如果把一個(gè)對(duì)象放入HashSet中時(shí)，如果重寫該對(duì)象equals（）方法，也應(yīng)該重寫其hashCode（）方法。其規(guī)則是：如果2個(gè)對(duì)象通過equals方法比較返回true時(shí)，這兩個(gè)對(duì)象的hashCode也應(yīng)該相同。

 hash算法的功能：

它能保證通過一個(gè)對(duì)象快速查找到另一個(gè)對(duì)象。hash算法的價(jià)值在于速度，它可以保證查詢得到快速執(zhí)行。

當(dāng)需要查詢集合中某個(gè)元素時(shí)，hash算法可以直接根據(jù)該元素的值得到該元素保存位置，從而可以讓程序快速找到該元素。

當(dāng)從HashSet中訪問元素時(shí)，HashSet先計(jì)算該元素的hashCode值（也就是調(diào)用該對(duì)象的hashCode（））方法的返回值），然后直接到該hashCode對(duì)應(yīng)的位置去取出該元素。

即也是快速的原因。HashSet中每個(gè)能存儲(chǔ)元素的“曹位（slot）”通常稱為“桶（bucket）”，如果多個(gè)元素的hashCode相同，但它們通過equals（）方法比較返回false，就需要一個(gè)“桶”里放多個(gè)元素，從而導(dǎo)致性能下降。

繼續(xù)深入研究HashSet：

當(dāng)向HashSet中添加一個(gè)可變對(duì)象后，并且后面程序修改了該可變對(duì)象的屬性，可能導(dǎo)致它與集合中其他元素相同，這就可能導(dǎo)致HashSet中包含兩個(gè)相同的對(duì)象。

看下面程序：

class R  
{  
    int count;  
    public R(int count)  
    {  
        this.count = count;  
    }  
    public String toString()  
    {  
        return "R(count屬性:" + 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 hashCode()  
    {  
        return this.count;  
    }  
}  
public class TestHashSet2  
{  
    public static void main(String[] args)   
    {  
        HashSet<R> hs = new HashSet<R>();  
        hs.add(new R(5));  
        hs.add(new R(-3));  
        hs.add(new R(9));  
        hs.add(new R(-2));  
        //打印TreeSet集合，集合元素是有序排列的  
        System.out.println(hs);  
        //取出第一個(gè)元素  
        Iterator<R> it = hs.iterator();  
        R first = (R)it.next();     //first指向集合的第一個(gè)元素  
        //為第一個(gè)元素的count屬性賦值  
        first.count = -3;           //first指向的元素值發(fā)生改變，地址并沒有改變，大家可以試著用Java內(nèi)存分配機(jī)制（棧和堆)思考下。  
        //再次輸出count將看到HashSet里的元素處于無序狀態(tài)  
        System.out.println(hs);  
        hs.remove(new R(-3));  
        System.out.println(hs);  
        //輸出false  
        System.out.println("hs是否包含count為-3的R對(duì)象？" + hs.contains(new R(-3)));  
        //輸出false  
        System.out.println("hs是否包含count為5的R對(duì)象？" + hs.contains(new R(5)));  
 
    }  
} 

程序運(yùn)行結(jié)果：

[R(count屬性:5), R(count屬性:9), R(count屬性:-3), R(count屬性:-2)]  
[R(count屬性:-3), R(count屬性:9), R(count屬性:-3), R(count屬性:-2)]  
[R(count屬性:-3), R(count屬性:9), R(count屬性:-2)]  
hs是否包含count為-3的R對(duì)象？false 
hs是否包含count為5的R對(duì)象？false 

說明：程序重寫了R類的equals（）和hashCode（）方法，這兩個(gè)方法都是根據(jù)R對(duì)象的count屬性來判斷。從運(yùn)行結(jié)果可以看出，HashSet集合中有完全相同元素，這表明兩個(gè)元素已經(jīng)重復(fù)，但因?yàn)镠ashSet在添加它們時(shí)已經(jīng)把它們添加到了不同地方，所以HashSet完全可以容納兩個(gè)相同元素。至于第一個(gè)count為-3的R對(duì)象，它保存在count為5的R對(duì)象對(duì)應(yīng)的位置（地址）。當(dāng)向HashSet中添加可變對(duì)象時(shí)，必須十分小心。如果修改HashSet集合中的對(duì)象，有可能導(dǎo)致該對(duì)象與集合中其他對(duì)象相等，從而導(dǎo)致HashSet無法準(zhǔn)確訪問該對(duì)象。

HashSet還有一個(gè)子類LinkedHashSet，LinkedHashSet集合也根據(jù)元素hashCode值來決定元素存儲(chǔ)位置，但它同時(shí)使用鏈表維護(hù)元素的次序，即當(dāng)遍歷LinkedHashSet集合元素時(shí)，HashSet將會(huì)按元素的添加順序來訪問集合里的元素。

3、TreeSet類

TreeSet是SortedSet接口的唯一實(shí)現(xiàn)，TreeSet可以確保集合元素處于排序狀態(tài)（元素是有序的）。

TreeSet提供的幾個(gè)額外方法：

Comparator comparttor()： 返回當(dāng)前Set使用的Compara投入，或者返回null，表示以自然方式排序。  
 
Object first()：返回集合中的第一個(gè)元素。  
 
Object last()：返回集合中的最后一個(gè)元素。  
 
Objiect lower(Object e)：返回集合中位于指定元素之前的元素（即小于指定元素的最大元素，參考元素可以不是TreeSet的元素）。  
 
Object higher(Object e)：返回集合中位于指定元素之后的元素（即大于指定元素的最小元素，參考元素可以不需要TreeSet的元素）。  
 
SortedSet subSet(fromElement， toElement)：返回此Set的子集，范圍從fromElement(包含大于等于）到toElement(不包含小于）。  
 
SortedSet headSet(toElement)：返回此Set的子集，由小于toElement的元素組成。  
 
SortedSet tailSet(fromElement)：返回此Set的子集，由大于或等于fromElement的元素組成。 

public class TestTreeSetCommon  
{  
    public static void main(String[] args)   
    {  
        TreeSet<Integer> nums = new TreeSet<Integer>();  
        //向TreeSet中添加四個(gè)Integer對(duì)象  
        nums.add(5);  
        nums.add(2);  
        nums.add(10);  
        nums.add(-9);  
        //輸出集合元素，看到集合元素已經(jīng)處于排序狀態(tài)  
        System.out.println(nums);  
        //輸出集合里的第一個(gè)元素  
        System.out.println(nums.first());  
        //輸出集合里的最后一個(gè)元素  
        System.out.println(nums.last());  
        //返回小于4的子集，不包含4  
        System.out.println(nums.headSet(4));  
        //返回大于5的子集，如果Set中包含5，子集中還包含5  
        System.out.println(nums.tailSet(5));  
        //返回大于等于-3，小于4的子集。  
        System.out.println(nums.subSet(-3 , 4));  
    }  
} 

說明：由運(yùn)行結(jié)果可以看出，TreeSet并不是根據(jù)元素的插入順序進(jìn)行排序，而是根據(jù)元素實(shí)際值來進(jìn)行排序。TreeSet采用紅黑樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)元素進(jìn)行排序，具體排序內(nèi)容會(huì)在后續(xù)文章中說明。

原文鏈接：http://www.cnblogs.com/zhxxcq/archive/2012/03/14/2395511.html

【編輯推薦】

1. Java的位移運(yùn)算巧方法
2. Java7的一個(gè)新類JLayer：裝飾的Swing組件
3. 關(guān)于Java中內(nèi)存溢出的解決辦法
4. Java中的面向?qū)ο筇匦?/a>
5. 探究Java初始化的過程