HashSet工作原理_动力节点Java学院整理

2024-02-24 21:35:04 51

对于HashSet而言，它是基于HashMap实现的，HashSet底层采用HashMap来保存所有元素，因此HashSet的实现比较简单，查看HashSet的源代码，可以看到如下代码：

publicclassHashSet
extendsAbstractSet
implementsSet,Cloneable,java.io.Serializable
{
//使用HashMap的key保存HashSet中所有元素
privatetransientHashMapmap;
//定义一个虚拟的Object对象作为HashMap的value
privatestaticfinalObjectPRESENT=newObject();
...
//初始化HashSet，底层会初始化一个HashMap
publicHashSet()
{
map=newHashMap();
}
//以指定的initialCapacity、loadFactor创建HashSet
//其实就是以相应的参数创建HashMap
publicHashSet(intinitialCapacity,floatloadFactor)
{
map=newHashMap(initialCapacity,loadFactor);
}
publicHashSet(intinitialCapacity)
{
map=newHashMap(initialCapacity);
}
HashSet(intinitialCapacity,floatloadFactor,booleandummy)
{
map=newLinkedHashMap(initialCapacity
,loadFactor);
}
//调用map的keySet来返回所有的key
publicIteratoriterator()
{
returnmap.keySet().iterator();
}
//调用HashMap的size()方法返回Entry的数量，就得到该Set里元素的个数
publicintsize()
{
returnmap.size();
}
//调用HashMap的isEmpty()判断该HashSet是否为空，
//当HashMap为空时，对应的HashSet也为空
publicbooleanisEmpty()
{
returnmap.isEmpty();
}
//调用HashMap的containsKey判断是否包含指定key
//HashSet的所有元素就是通过HashMap的key来保存的
publicbooleancontains(Objecto)
{
returnmap.containsKey(o);
}
//将指定元素放入HashSet中，也就是将该元素作为key放入HashMap
publicbooleanadd(Ee)
{
returnmap.put(e,PRESENT)==null;
}
//调用HashMap的remove方法删除指定Entry，也就删除了HashSet中对应的元素
publicbooleanremove(Objecto)
{
returnmap.remove(o)==PRESENT;
}
//调用Map的clear方法清空所有Entry，也就清空了HashSet中所有元素
publicvoidclear()
{
map.clear();
}
...
}

由上面源程序可以看出，HashSet的实现其实非常简单，它只是封装了一个HashMap对象来存储所有的集合元素，所有放入HashSet中的集合元素实际上由HashMap的key来保存，而HashMap的value则存储了一个PRESENT，它是一个静态的Object对象。

HashSet的绝大部分方法都是通过调用HashMap的方法来实现的，因此HashSet和HashMap两个集合在实现本质上是相同的。

HashMap的put与HashSet的add

由于HashSet的add()方法添加集合元素时实际上转变为调用HashMap的put()方法来添加key-value对，当新放入HashMap的Entry中key与集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，通过equals比较也返回true），新添加的Entry的value将覆盖原来Entry的value，但key不会有任何改变，因此如果向HashSet中添加一个已经存在的元素，新添加的集合元素（底层由HashMap的key保存）不会覆盖已有的集合元素。

掌握上面理论知识之后，接下来看一个示例程序，测试一下自己是否真正掌握了HashMap和HashSet集合的功能。
主要说明的就是重写equals()方法时，就必须重写hashCode()方法。

className
{
privateStringfirst;
privateStringlast;
publicName(Stringfirst,Stringlast)
{
this.first=first;
this.last=last;
}
publicbooleanequals(Objecto)
{
if(this==o)
{
returntrue;
}
if(o.getClass()==Name.class)
{
Namen=(Name)o;
returnn.first.equals(first)
&&n.last.equals(last);
}
returnfalse;
}
}
publicclassHashSetTest
{
publicstaticvoidmain(String[]args)
{
Sets=newHashSet();
s.add(newName("abc","123"));
System.out.println(
s.contains(newName("abc","123")));
}
}

上面程序中向HashSet里添加了一个newName("abc","123")对象之后，立即通过程序判断该HashSet是否包含一个newName("abc","123")对象。粗看上去，很容易以为该程序会输出true。

实际运行上面程序将看到程序输出false，这是因为HashSet判断两个对象相等的标准除了要求通过equals()方法比较返回true之外，还要求两个对象的hashCode()返回值相等。而上面程序没有重写Name类的hashCode()方法，两个Name对象的hashCode()返回值并不相同，因此HashSet会把它们当成2个对象处理，因此程序返回false。

由此可见，当我们试图把某个类的对象当成HashMap的key，或试图将这个类的对象放入HashSet中保存时，重写该类的equals(Objectobj)方法和hashCode()方法很重要，而且这两个方法的返回值必须保持一致：当该类的两个的hashCode()返回值相同时，它们通过equals()方法比较也应该返回true。通常来说，所有参与计算hashCode()返回值的关键属性，都应该用于作为equals()比较的标准。

如下程序就正确重写了Name类的hashCode()和equals()方法，程序如下：

className
{
privateStringfirst;
privateStringlast;
publicName(Stringfirst,Stringlast)
{
this.first=first;
this.last=last;
}
//根据first判断两个Name是否相等
publicbooleanequals(Objecto)
{
if(this==o)
{
returntrue;
}
if(o.getClass()==Name.class)
{
Namen=(Name)o;
returnn.first.equals(first);
}
returnfalse;
}
//根据first计算Name对象的hashCode()返回值
publicinthashCode()
{
returnfirst.hashCode();
}
publicStringtoString()
{
return"Name[first="+first+",last="+last+"]";
}
}
publicclassHashSetTest2
{
publicstaticvoidmain(String[]args)
{
HashSetset=newHashSet();
set.add(newName("abc","123"));
set.add(newName("abc","456"));
System.out.println(set);
}
}

上面程序中提供了一个Name类，该Name类重写了equals()和toString()两个方法，这两个方法都是根据Name类的first实例变量来判断的，当两个Name对象的first实例变量相等时，这两个Name对象的hashCode()返回值也相同，通过equals()比较也会返回true。

程序主方法先将第一个Name对象添加到HashSet中，该Name对象的first实例变量值为"abc"，接着程序再次试图将一个first为"abc"的Name对象添加到HashSet中，很明显，此时没法将新的Name对象添加到该HashSet中，因为此处试图添加的Name对象的first也是"abc"，HashSet会判断此处新增的Name对象与原有的Name对象相同，因此无法添加进入，程序在①号代码处输出set集合时将看到该集合里只包含一个Name对象，就是第一个、last为"123"的Name对象。

以上所述是小编给大家介绍的HashSet工作原理_动力节点Java学院整理，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对毛票票网站的支持！

HashSet工作原理_动力节点Java学院整理

热门推荐

随机推荐