JAVA--Set集合相关基础知识

1、今天学了什么

（1）Set集合

复制代码

Set也是集合中的一个容器，程序可以依次把若干个对象放进Set，但是Set无法保存元素添加的顺序，
Set不允许包含相同的元素，如果把两个相同的元素加入同一个Set中，则添加失败，add()方法会返回false，并且新元素不会被添加。

（2）HashSet

复制代码

HashSet 是 Set 接口的典型实现，大多数时候使用 Set 集合时就是使用这个实现类。
HashSet 按 Hash算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取和查找性能。
特点：
    不能保证元素的排列顺序，顺序可能与添加顺序不同，顺序也有可能发生变化。
    HashSet 不是同步的，如果多个线程同时访问一个 HashSet，假设有两个或者两个以上线程同时
    修改了HashSet集合时，则必须通过代码来保证其同步。
    集合元素值可以是 null。
    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。
    也就是说，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。

常用Api

public class Test2 {

public static void main(String[] args) {

Set<String> set = new HashSet<>();

//添加元素

set.add("秦始皇");

set.add("唐太宗");

set.add("武则天");

//移除元素

System.out.println(set.remove("贞观之治"));

//获取元素个数

System.out.println(set.size());

//判断是否空集合

System.out.println(set.isEmpty());

// for (String s:set) {

// System.out.println(s);

// }

// Iterator<String> it = set.iterator();

// while (it.hasNext()){

// System.out.println(it.next());

// }

set.forEach(e-> System.out.println(e));

}

public class Test {

public static void main(String[] args) {

Set<Student> set = new HashSet<>();

Student s1 = new Student("小明",18);

Student s2 = new Student("小明",18);

Student s3 = new Student("小明",19);

set.add(s1);

System.out.println(set.add(s2));//false

System.out.println(set.add(s3));//true

}

HashSet的特点可以知道HashSet中存放的元素不能重复，利用这个特性就可以做一些去重的业务输入一个字符串，统计字符串中出现的字符及数量

public class HashSetDemo {

public static void main(String[] args) {

Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入字符串：");

String s = sc.next();

char [] chars =s.toCharArray();

Set<Character> set = new HashSet<>();

Map<Character,Integer> map = new HashMap<>();

for(int i = 0;i<chars.length-1;i++){

if(set.add(chars[i])){

map.put(chars[i], 1);

}else{

Integer k = map.get(chars[i]);

map.put(chars[i],k+1);

}

map.forEach((key,value)->System.out.println(key+"==================="+value));

}

重写equals 和 HashCode 方法

public class Student {

public String name;

public int age;

public Student(String name,int age){

this.name = name;

this.age = age;

}

@Override

public boolean equals(Object o) {

if (this == o) return true;

if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

Student student = (Student) o;

//Objects工具类下的equals和hash方法比较常用，后期使用较多

return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);

}

@Override

public int hashCode() {

return Objects.hash(name, age);

}

（3）LinkedHashSet

复制代码

HashSet有一个子类LinkedHashSet，LinkedHashSet集合同HashSet一样，也是根据元素的hashCode值来确定元素的存储位置，并且通过链表维护元素的顺序，换句话说，遍历LinkedHashSet时，LinkedHashSet将会按照元素的添加顺序来访问集合里的元素。
如果在某些场景下要使用set容器保存元素，并且需要维护set中的存放元素的顺序，那么就可以使用LinkedHashSet

public class Test3 { public static void main(String[] args) { LinkedHashSet<String> set = new LinkedHashSet<>();

复制代码

    set.add("贞观之治");
    set.add("开元盛世");
    set.add("文景之治");
    //添加进容器的元素和取出的元素顺序是一致的。
    set.forEach(e-> System.out.println(e));
}

}

（4）TreeMap

复制代码

TreeMap 就是一个红黑树数据结构，每个 key-value 对即作为红黑树的一个节点。TreeMap 存储 key-value 对（节点）时，需要根据 key 对节点进行排序。

public class TreeMapDemo {

public static void main(String[] args) {

TreeMap<Integer,String> map = new TreeMap<Integer,String>();

map.put(1,"苏轼");

map.put(2,"李白");

map.put(3,"杜甫");

map.put(4,"岑参");

//返回该 Map 中最小 key 所对应的 key-value 对，如果该Map为空，则返回 null。

System.out.println(map.firstEntry());

//返回该 Map 中的最小 key值，如果该 Map为空，则返回 null。> Map.Entry lastEntry（）∶ 返回该 Map 中最大 key 所对应的 key-value 对，如果该 Map为空或不存在这样的 key-value 对，则都返回 null。

System.out.println(map.firstKey());

//返回该 Map 中的最大 key 值，如果该 Map 为空或不存在这样的 key，则都返回nulI。

System.out.println(map.lastKey());

//返回该 Map 中位于key 后一位的 key 值（即大于指定 key 的最小key 值）。如果该 Map 为空或不存在这样的 key-value 对，则都返回 nul 。

System.out.println(map.higherKey(2));

//返回该 Map 中位于key 后一位的 key-value 对（即大于指定key 的最小 key 所对应的 key-value 对）。如果该 Map 为空，则返回 null。

System.out.println(map.higherEntry(2));

//返回该Map 中位于key前一位的 key 值（即小于指定 key 的最大key 值）。如果该 Map 为空或不存在这样的 key，则都返回 null。

System.out.println(map.lowerKey(3));

//返回该 Map 中位于key 前一位的 key-value 对（即小于指定key 的最大 key 所对应的 key-value 对）。如果该 Map 为空或不存在这样的 key-value 对，则都返回 null。

System.out.println(map.lowerEntry(3));

}

（5）TreeSet

复制代码

TreeSet 是 SortedSet 接口的实现类，TreeSet 可以确保集合元素处干排序状态。

/**

//凡是要在TreeSet中添加的元素必须要继承Comparable接口，并重写compareTo方法
//a.compareTo(b) >0 a>b
//a.compareTo(b) ==0 a=b
//a.compareTo(c) <0 a<b
//TreeSet中判断两个对象是否相等依赖于Comparable接口的compareTo方法，不依赖于equals方法。 */

public class TreeSetDemo {

public static void main(String[] args) {

TreeSet<Student> treeSet = new TreeSet<>();

Student s1 = new Student("小明",18);

Student s2 = new Student("小红",18);

//添加成功

treeSet.add(s1);

//添加失败，因为通过compareTo方法判断出两个对象相等

treeSet.add(s2);

treeSet.forEach(student -> System.out.println(student));

}

常用API

public class TreeSetDemo1 {

public static void main(String[] args) {

TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<Integer>();

treeSet.add(11);

treeSet.add(12);

treeSet.add(13);

treeSet.add(31);

System.out.println(treeSet.comparator());

//返回集合中的第一个元素。

System.out.println(treeSet.first());

//返回集合中的最后一个元素。

System.out.println(treeSet.last());

//返回集合中位于指定元素之前的元素

System.out.println(treeSet.lower(12));

//返回集合中位于指定元素之后的元素

System.out.println(treeSet.higher(12));

//返回此Set 的子集合，范围从fromElement（包含）到 toElement （不包含）。

System.out.println(treeSet.subSet(11,13));

//返回此 Set 的子集，由小于 toElement 的元素组成

System.out.println(treeSet.headSet(32));

//返回此 Set 的子集，由大于或等于 fromElement 的元素组成。

System.out.println(treeSet.tailSet(11));

}