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HashSet原理及實現學習總結

一.HsahSet概述

HashSet實現Set介面,由雜湊表(實際上是一個HashMap例項)支援。它不保證set 的迭代順序;特別是它不保證該順序恆久不變。此類允許使用null元素。

public class HashSet<E>  
    extends AbstractSet<E>  
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable  
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HashSet繼承AbstractSet類,實現Set、Cloneable、Serializable介面。其中AbstractSet提供 Set 介面的骨幹實現,從而最大限度地減少了實現此介面所需的工作。Set介面是一種不包括重複元素的Collection,它維持它自己的內部排序,所以隨機訪問沒有任何意義。 
基本屬性:

// 底層使用HashMap來儲存HashSet中所有元素。
    private transient HashMap<E, Object> map;

    // 定義一個虛擬的Object物件作為HashMap的value,將此物件定義為static final。
    private static final Object PRESENT = new Object();
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建構函式: 
從建構函式中可以看出HashSet所有的構造都是構造出一個新的HashMap,其中最後一個建構函式,為包訪問許可權是不對外公開,僅僅只在使用LinkedHashSet時才會發生作用。

二.HsahSet實現

因為HashSet是基於HashMap,所以對於HashSet,其方法的實現過程是非常簡單的。 
1. iterator() 
iterator()方法 返回對此set中元素進行迭代的迭代器。返回元素的順序並不是特定的。底層實際呼叫底層HashMap的keySet來返回所有的key。 可見HashSet中的元素,只是存放在了底層HashMap的key上, value使用一個static final的Object物件標識。

public Iterator<E> iterator() {
        return map.keySet().iterator();
    }
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2.size() 
返回此set中的元素的數量(set的容量)。底層實際呼叫HashMap的size()方法返回Entry的數量,就得到該Set中元素的個數,即HashMap容器的大小。

public int size() {
        return map.size();
    }
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3.isEmpty() 
isEmpty()判斷HashSet()集合是否為空,如果此set不包含任何元素,則返回true。 底層實際呼叫HashMap的isEmpty()判斷該HashSet是否為空。

public boolean isEmpty() {
        return map.isEmpty();
    }
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4.contains(Object o) 
contains(),判斷某個元素是否存在於HashSet()中,存在返回true,否則返回false。更加確切的講應該是要滿足這種關係才能返回true:(o==null ? e==null : o.equals(e))。底層呼叫containsKey判斷HashMap的key值是否為空。

public boolean contains(Object o) {
        return map.containsKey(o);
    }
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5.add() 
add()如果此 set 中尚未包含指定元素,則新增指定元素。如果此Set沒有包含滿足(e==null ? e2==null : e.equals(e2)) 的e2時,則將e2新增到Set中,否則不新增且返回false。由於底層使用HashMap的put方法將key = e,value=PRESENT構建成key-value鍵值對,當此e存在於HashMap的key中,則value將會覆蓋原有value,但是key保持不變,所以如果將一個已經存在的e元素新增中HashSet中,新新增的元素是不會儲存到HashMap中,所以這就滿足了HashSet中元素不會重複的特性。

public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT) == null;
    }
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6.remove() 
remove()如果指定元素存在於此 set 中,則將其移除。底層使用HashMap的remove方法刪除指定的Entry。

public boolean remove(Object o) {
        return map.remove(o) == PRESENT;
    }
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7.clear() 
clear()從此 set 中移除所有元素。底層呼叫HashMap的clear方法清除所有的Entry。

public void clear() {
        map.clear();
    }
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8.clone() 
底層實際呼叫HashMap的clone()方法,獲取HashMap的淺表副本,並沒有複製這些元素本身。

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();
        }
    }

轉載自:http://blog.csdn.net/jianyuerensheng/article/details/51580688