Table of Contents

  1. HashSet
    1. 概述
    2. 构造方法
    3. add方法
    4. contains方法
    5. remove方法
    6. clone方法
    7. 注意
  2. LinkedHashSet
    1. 概述
    2. 构造方法
    3. 总结

HashSet

概述

  • HashSet 是基于 HashMap 实现的,HashSet 底层采用 HashMap 来保存所有元素

  • 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。 我们应该为保存到 HashSet 中的对象覆盖 hashCode() 和 equals() 方法

我们先通过 HashSet 最简单的构造函数和几个成员变量来看一下,证明其底层是 HashMap:

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private transient HashMap<E,Object> map;
// Dummy value to associate with an Object in the backing Map
private static final Object PRESENT = new Object();
/**
* Constructs a new, empty set; the backing <tt>HashMap</tt> instance has
* default initial capacity (16) and load factor (0.75).
*/
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}

默认情况下采用的是 initial capacity为16,load factor 为 0.75。

构造方法

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/**
* 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>();
}
/**
* 构造一个包含指定collection中的元素的新set。
*
* 实际底层使用默认的加载因子0.75和足以包含指定collection中所有元素的初始容量来创建一个HashMap。
* @param c 其中的元素将存放在此set中的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);
}

add方法

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/**
* @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;
}

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(HashSet 中的 value 都是PRESENT),但key不会有任何改变。

该方法如果添加的是在 HashSet 中不存在的,则返回 true;如果添加的元素已经存在,返回 false。其原因在于我们之前提到的关于 HashMap 的 put 方法。该方法在添加 key 不重复的键值对的时候,会返回 null。

contains方法

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/**
* 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);
}

remove方法

/**

 * 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
 *
 * 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;
}

clone方法

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/**
* 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();
}
}

注意

  • 对于 HashSet 中保存的对象,请注意正确重写其 equals 和 hashCode 方法,以保证放入的对象的唯一性。这两个方法是比较重要的,希望大家在以后的开发过程中需要注意一下

LinkedHashSet

概述

LinkedHashSet 首先我们需要知道的是它是一个 Set 的实现,所以它其中存的肯定不是键值对,而是值。此实现与 HashSet 的不同之处在于,LinkedHashSet 维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序,该迭代顺序可为插入顺序或是访问顺序。

LinkedHashSet 底层使用 LinkedHashMap 来保存所有元素,它继承与 HashSet,其所有的方法操作上又与 HashSet 相同,因此 LinkedHashSet 的实现上非常简单,只提供了四个构造方法,并通过传递一个标识参数,调用父类的构造器,底层构造一个 LinkedHashMap 来实现,在相关操作上与父类 HashSet 的操作相同,直接调用父类 HashSet 的方法即可。LinkedHashSet 的源代码如下:

构造方法

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/**
* 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);
}

LinkedHashSet 通过继承 HashSet,底层使用 LinkedHashMap,以很简单明了的方式来实现了其自身的所有功能。

其他代码:

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public class LinkedHashSet<E>
extends HashSet<E>
implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable {
private static final long serialVersionUID = -2851667679971038690L;
/**
* 构造一个带有指定初始容量和加载因子的新空链接哈希set。
*
* 底层会调用父类的构造方法,构造一个有指定初始容量和加载因子的LinkedHashMap实例。
* @param initialCapacity 初始容量。
* @param loadFactor 加载因子。
*/
public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
super(initialCapacity, loadFactor, true);
}
/**
* 构造一个带指定初始容量和默认加载因子0.75的新空链接哈希set。
*
* 底层会调用父类的构造方法,构造一个带指定初始容量和默认加载因子0.75的LinkedHashMap实例。
* @param initialCapacity 初始容量。
*/
public LinkedHashSet(int initialCapacity) {
super(initialCapacity, .75f, true);
}
/**
* 构造一个带默认初始容量16和加载因子0.75的新空链接哈希set。
*
* 底层会调用父类的构造方法,构造一个带默认初始容量16和加载因子0.75的LinkedHashMap实例。
*/
public LinkedHashSet() {
super(16, .75f, true);
}
/**
* 构造一个与指定collection中的元素相同的新链接哈希set。
*
* 底层会调用父类的构造方法,构造一个足以包含指定collection
* 中所有元素的初始容量和加载因子为0.75的LinkedHashMap实例。
* @param c 其中的元素将存放在此set中的collection。
*/
public LinkedHashSet(Collection<? extends E> c) {
super(Math.max(2*c.size(), 11), .75f, true);
addAll(c);
}
}

总结

  • LinkedHashSet 是 Set 的一个具体实现,其维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序,该迭代顺序可为插入顺序或是访问顺序。
  • LinkedHashSet 继承与 HashSet,并且其内部是通过 LinkedHashMap 来实现的。有点类似于我们之前说的LinkedHashMap 其内部是基于 Hashmap 实现一样,不过还是有一点点区别的(具体的区别大家可以自己去思考一下)
  • 如果我们需要迭代的顺序为插入顺序或者访问顺序,那么 LinkedHashSet 是需要你首先考虑的

参考: