目录

* 一. HashSet概述
<https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11257805.html#%E4%B8%80.-hashset%E6%A6%82%E8%BF%B0>
* 二. HashSet构造
<https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11257805.html#%E4%BA%8C.-hashset%E6%9E%84%E9%80%A0>
* 三. add方法
<https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11257805.html#%E4%B8%89.-add%E6%96%B9%E6%B3%95>
* 四. remove方法
<https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11257805.html#%E5%9B%9B.-remove%E6%96%B9%E6%B3%95>
* 五. 遍历
<https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11257805.html#%E4%BA%94.-%E9%81%8D%E5%8E%86>
* 六. 合计合计
<https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11257805.html#%E5%85%AD.-%E5%90%88%E8%AE%A1%E5%90%88%E8%AE%A1>
* 先看一下LinkedHashSet
<https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11257805.html#%E5%85%88%E7%9C%8B%E4%B8%80%E4%B8%8Blinkedhashset>
* 在看一下TreeSet
<https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11257805.html#%E5%9C%A8%E7%9C%8B%E4%B8%80%E4%B8%8Btreeset>
* 七. 总结
<https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11257805.html#%E4%B8%83.-%E6%80%BB%E7%BB%93>
一. HashSet概述


HashSet是Java集合Set的一个实现类,Set是一个接口,其实现类除HashSet之外,还有TreeSet,并继承了Collection,HashSet集合很常用,同时也是程序员面试时经常会被问到的知识点,下面是结构图


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

HashSet有几个重载的构造方法,我们来看一下
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); }

通过上面的源码,我们发现了HashSet就TM是一个皮包公司,它就对外接活儿,活儿接到了就直接扔给HashMap处理了。因为底层是通过HashMap实现的,这里简单提一下:


HashMap的数据存储是通过数组+链表/红黑树实现的,存储大概流程是通过hash函数计算在数组中存储的位置,如果该位置已经有值了,判断key是否相同,相同则覆盖,不相同则放到元素对应的链表中,如果链表长度大于8,就转化为红黑树,如果容量不够,则需扩容(注:这只是大致流程)。

如果对HashMap原理不太清楚的话,可以先去了解一下

HashMap原理(一) 概念和底层架构 <https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11142958.html>

HashMap原理(二) 扩容机制及存取原理 <https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11149644.html>

三. add方法


HashSet的add方法时通过HashMap的put方法实现的,不过HashMap是key-value键值对,而HashSet是集合,那么是怎么存储的呢,我们看一下源码
private static final Object PRESENT = new Object(); public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null; }

看源码我们知道,HashSet添加的元素是存放在HashMap的key位置上,而value取了默认常量PRESENT,是一个空对象,至于map的put方法,大家可以看
HashMap原理(二) 扩容机制及存取原理 <https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11149644.html>。



四. remove方法

HashSet的remove方法通过HashMap的remove方法来实现
//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
<https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11180869.html>

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
<https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11180869.html>

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
<https://www.cnblogs.com/LiaHon/p/11221634.html>

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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