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常见数据结构(5)--HashSet

2017-12-02

定义

基于hashMap实现,其实就是用hashMap的键来存储hashSet中的值.

  • 非线程安全
  • 允许null值
  • 添加值时先获取对象的hashCode方法,如果hashCode方法返回的值一致,则再调用equals方法判断是否一致,如果不一致才添加元素

源码分析

public class HashSet<E>    
   extends AbstractSet<E>    
   implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable    
{    
   static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;    
   
   // 底层使用HashMap来保存HashSet中所有元素。    
   private transient HashMap<E,Object> map;    
       
   // 定义一个虚拟的Object对象作为HashMap的value,将此对象定义为static final。    
   private static final Object PRESENT = new Object();    
   
   /**  
    * 默认的无参构造器,构造一个空的HashSet。  
    *   
    * 实际底层会初始化一个空的HashMap,并使用默认初始容量为16和加载因子0.75。  
    */    
   public HashSet() {    
   map = new HashMap<E,Object>();    
   }    
   
   /**  
    *  
    * The <tt>HashMap</tt> is created with default load factor
    * (0.75) and an initial capacity sufficient to contain the elements in  
    *the specified collection. 
    */    
   public HashSet(Collection<? extends E> c) {    
   map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));    
   addAll(c);    
   }    
   
   /**  
    * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个空的HashSet。  
    *  
    * 实际底层以相应的参数构造一个空的HashMap。  
    * @param initialCapacity 初始容量。  
    * @param loadFactor 加载因子。  
    */    
   public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {    
   map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);    
   }    
   
   /**  
    * 以指定的initialCapacity构造一个空的HashSet。  
    *  
    * 实际底层以相应的参数及加载因子loadFactor为0.75构造一个空的HashMap。  
    * @param initialCapacity 初始容量。  
    */    
   public HashSet(int initialCapacity) {    
   map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);    
   }    
   
   /**  
    * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。  
    * 此构造函数为包访问权限,不对外公开,实际只是是对LinkedHashSet的支持。  
    *  
    * 实际底层会以指定的参数构造一个空LinkedHashMap实例来实现。  
    * @param initialCapacity 初始容量。  
    * @param loadFactor 加载因子。  
    * @param dummy 标记。  
    */    
   HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {    
   map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);    
   }    
   
   /**  
    * 返回对此set中元素进行迭代的迭代器。返回元素的顺序并不是特定的。  
    *   
    * 底层实际调用底层HashMap的keySet来返回所有的key。  
    * 可见HashSet中的元素,只是存放在了底层HashMap的key上,  
    * value使用一个static final的Object对象标识。  
    * @return 对此set中元素进行迭代的Iterator。  
    */    
   public Iterator<E> iterator() {    
   return map.keySet().iterator();    
   }    
   
   /**  
    * 返回此set中的元素的数量(set的容量)。  
    *  
    * 底层实际调用HashMap的size()方法返回Entry的数量,就得到该Set中元素的个数。  
    * @return 此set中的元素的数量(set的容量)。  
    */    
   public int size() {    
   return map.size();    
   }    
   
   /**  
    * 如果此set不包含任何元素,则返回true。  
    *  
    * 底层实际调用HashMap的isEmpty()判断该HashSet是否为空。  
    * @return 如果此set不包含任何元素,则返回true。  
    */    
   public boolean isEmpty() {    
   return map.isEmpty();    
   }    
   
   /**  
    * 如果此set包含指定元素,则返回true。  
    * 更确切地讲,当且仅当此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))  
    * 的e元素时,返回true。  
    *  
    * 底层实际调用HashMap的containsKey判断是否包含指定key。  
    * @param o 在此set中的存在已得到测试的元素。  
    * @return 如果此set包含指定元素,则返回true。  
    */    
   public boolean contains(Object o) {    
   return map.containsKey(o);    
   }    
   
   /**  
    * 如果此set中尚未包含指定元素,则添加指定元素。  
    * 更确切地讲,如果此 set 没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2))  
    * 的元素e2,则向此set 添加指定的元素e。  
    * 如果此set已包含该元素,则该调用不更改set并返回false。  
    *  
    * 底层实际将将该元素作为key放入HashMap。  
    * 由于HashMap的put()方法添加key-value对时,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会将覆盖原来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时,新添加的集合元素将不会被放入HashMap中,  
    * 原来的元素也不会有任何改变,这也就满足了Set中元素不重复的特性。  
    * @param e 将添加到此set中的元素。  
    * @return 如果此set尚未包含指定元素,则返回true。  
    */    
   public boolean add(E e) {    
   return map.put(e, PRESENT)==null;    
   }    
   
   /**  
    * 如果指定元素存在于此set中,则将其移除。  
    * 更确切地讲,如果此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e,  
    * 则将其移除。如果此set已包含该元素,则返回true  
    * (或者:如果此set因调用而发生更改,则返回true)。(一旦调用返回,则此set不再包含该元素)。  
    *  
    * 底层实际调用HashMap的remove方法删除指定Entry。  
    * @param o 如果存在于此set中则需要将其移除的对象。  
    * @return 如果set包含指定元素,则返回true。  
    */    
   public boolean remove(Object o) {    
   return map.remove(o)==PRESENT;    
   }    
   
   /**  
    * 从此set中移除所有元素。此调用返回后,该set将为空。  
    *  
    * 底层实际调用HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。  
    */    
   public void clear() {    
   map.clear();    
   }    
   
   /**  
    * 返回此HashSet实例的浅表副本:并没有复制这些元素本身。  
    *  
    * 底层实际调用HashMap的clone()方法,获取HashMap的浅表副本,并设置到  HashSet中。  
    */    
   public Object clone() {    
       try {    
           HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();    
           newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();    
           return newSet;    
       } catch (CloneNotSupportedException e) {    
           throw new InternalError();    
       }    
   }    
}  



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