Set集合
Set集合概述和特點【應用】
- 無序不可重複
- 沒有索引,不能使用普通for迴圈遍歷。可以使用迭代器或者增強foreach語句遍歷
TreeSet集合
TreeSet集合概述和特點【應用】
- 無序不可重複
- 沒有索引
- 可以將元素按照規則進行排序（特色）
- TreeSet()：根據其元素的自然排序進行排序
- TreeSet(Comparator comparator) ：根據指定的比較器進行排序
TreeSet集合基本使用【應用】
儲存Integer型別的整數並遍歷
public class TreeSetDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//建立集合物件
TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();
//新增元素
ts.add(10);
ts.add(40);
ts.add(30);
ts.add(50);
ts.add(20);
ts.add(30);
//1.遍歷集合（增強foreach）
for(Integer i : ts) {
System.out.println(i);
}
System.out.println("===============================");
//2.遍歷集合（迭代器）
Iterator<Integer> it = ts.iterator(); //如果不指定迭代器型別為Integer，則next()返回值預設Object型別
while(it.hasNext()){
Integer i = it.next();
System.out.println(i);
}
}
}
自然排序Comparable的使用【應用】
案例需求
- 儲存學生物件並遍歷，建立TreeSet集合使用無參構造方法
- 要求：按照年齡從小到大排序，年齡相同時，按照姓名的字母順序排序
實現步驟
- 使用空參構造建立TreeSet集合
- 用TreeSet集合儲存自定義物件，無參構造方法使用的是自然排序對元素進行排序的
- 自定義的Student類實現Comparable介面
- 自然排序，就是讓元素所屬的類實現Comparable介面，重寫compareTo(T o)方法
- 重寫介面中的compareTo方法
- 重寫方法時，一定要注意排序規則必須按照要求的主要條件和次要條件來寫
- 使用空參構造建立TreeSet集合
程式碼實現
學生類
public class Student implements Comparable<Student>{
private String name;
private int age; public Student() {
} public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
} public String getName() {
return name;
} public void setName(String name) {
this.name = name;
} public int getAge() {
return age;
} public void setAge(int age) {
this.age = age;
} @Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
} @Override
public int compareTo(Student o) {
//按照物件的年齡進行排序
//主要判斷條件: 按照年齡從小到大排序
int result = this.age - o.age;
//次要判斷條件: 年齡相同時，按照姓名的字母順序排序
result = result == 0 ? this.name.compareTo(o.getName()) : result;
return result;
}
}
測試類
public class MyTreeSet2 {
public static void main(String[] args) {
//建立集合物件
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>();
//建立學生物件
Student s1 = new Student("zhangsan",28);
Student s2 = new Student("lisi",27);
Student s3 = new Student("wangwu",29);
Student s4 = new Student("zhaoliu",28);
Student s5 = new Student("qianqi",30);
//把學生新增到集合
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
//遍歷集合
for (Student student : ts) {
System.out.println(student);
}
}
}
比較器排序Comparator的使用【應用】
案例需求
- 儲存老師物件並遍歷，建立TreeSet集合使用帶參構造方法
- 要求：按照年齡從小到大排序，年齡相同時，按照姓名的字母順序排序
實現步驟
- 用TreeSet集合儲存自定義物件，帶參構造方法使用的是比較器排序對元素進行排序的
- 比較器排序，就是讓集合構造方法接收Comparator的實現類物件，重寫compare(T o1,T o2)方法。一般使用匿名內部類或者Lambda表示式實現。
- 重寫方法時，一定要注意排序規則必須按照要求的主要條件和次要條件來寫
程式碼實現
老師類
public class Teacher {
private String name;
private int age; public Teacher() {
} public Teacher(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
} public String getName() {
return name;
} public void setName(String name) {
this.name = name;
} public int getAge() {
return age;
} public void setAge(int age) {
this.age = age;
} @Override
public String toString() {
return "Teacher{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
測試類
public class MyTreeSet4 {
public static void main(String[] args) {
//建立集合物件（匿名內部類）
TreeSet<Teacher> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Teacher>() {
@Override
public int compare(Teacher o1, Teacher o2) {
//o1表示現在要存入的那個元素
//o2表示已經存入到集合中的元素 //主要條件
int result = o1.getAge() - o2.getAge();
//次要條件
result = result == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : result;
return result;
}
//也可使用Lambda表示式實現
/*TreeSet<Teacher> ts = new TreeSet<>((Teacher o1, Teacher o2)-> {
//o1表示現在要存入的那個元素
//o2表示已經存入到集合中的元素
//主要條件
int result = o1.getAge() - o2.getAge();
//次要條件
result = result == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : result;
return result;
});*/
});
//建立老師物件
Teacher t1 = new Teacher("zhangsan",23);
Teacher t2 = new Teacher("lisi",22);
Teacher t3 = new Teacher("wangwu",24);
Teacher t4 = new Teacher("zhaoliu",24);
//把老師新增到集合
ts.add(t1);
ts.add(t2);
ts.add(t3);
ts.add(t4);
//遍歷集合
for (Teacher teacher : ts) {
System.out.println(teacher);
}
}
}
兩種比較方式總結【理解】
- 兩種比較方式小結
- 自然排序: 自定義類實現Comparable介面,重寫compareTo方法,根據返回值進行排序
- 比較器排序: 建立TreeSet物件的時候傳遞Comparator的實現類物件,重寫compare方法,根據返回值進行排序
- 在使用的時候,預設使用自然排序,當自然排序不滿足現在的需求時,必須使用比較器排序
- 兩種方式中關於返回值的規則
- 如果返回值為負數，表示當前存入的元素是較小值，存左邊
- 如果返回值為0，表示當前存入的元素跟集合中元素重複了，不存
- 如果返回值為正數，表示當前存入的元素是較大值，存右邊
那麼下面解釋一下什麼算是“自然排序不滿足現在的需求”：
自然排序是自定義類實現Comparable介面，但是比如String的底層程式碼已經把Comparable介面實現了。
String類預設的排序規則是字典序排列，如果我們想要實現按照英文單詞長度從短到長排列，而我們又不可能去修改String的底層原始碼，自然排序就不再滿足需求。此時應該考慮比較器排序法。
public static void main(String[] args) {
Set<String> set = new TreeSet<>((String a,String b)->{
return a.length()-b.length();
}); //比較器排序
String a = "ssd";
String b = "z";
String c = "sdfsf";
set.add(a);
set.add(b);
set.add(c);
for (String s : set) {
System.out.println(s);
}
}
輸出：
z
ssd
sdfsf
HashSet集合
HashSet集合概述和特點【應用】
- 底層資料結構是雜湊表
- 無序不可重複
- 沒有索引,不能使用普通for迴圈遍歷。可以使用迭代器或者增強foreach語句
HashSet集合的基本應用【應用】
儲存字串並遍歷
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//建立集合物件
HashSet<String> set = new HashSet<String>();
//新增元素
set.add("hello");
set.add("world");
set.add("java");
//不包含重複元素的集合
set.add("world");
//遍歷
for(String s : set) {
System.out.println(s);
}
}
}
雜湊值【理解】
雜湊值簡介
是JDK根據物件的地址或者字串或者數字算出來的int型別的數值
如何獲取雜湊值
Object類中的public int hashCode()：返回物件的雜湊碼值
雜湊值的特點
- 同一個物件多次呼叫hashCode()方法返回的雜湊值是相同的
- 預設情況下，不同物件的雜湊值是不同的。而重寫hashCode()方法，可以實現讓不同物件的雜湊值相同
雜湊表結構【理解】
雜湊表是一個數組和單向連結串列的結合體。
陣列：在查詢方面效率很高，隨機增刪方面效率很低。
單向連結串列：在隨機增刪方面效率較高，在查詢方面效率很低。
雜湊表將以上的兩種資料結構融合在一起，充分發揮它們各自的優點。
JDK1.8以前
陣列 + 連結串列
JDK1.8以後
節點個數少於等於8個
陣列 + 連結串列
節點個數多於8個：連結串列變成紅黑樹
陣列 + 紅黑樹
節點個數多於8個，之後又小於6個
紅黑樹變回連結串列
原因分析：
若儲存的物件的雜湊值相同，則物件會在該雜湊值對應的陣列元素所對應的連結串列中進行遍歷，同時呼叫equals方法比較屬性值，這就涉及到遍歷的效率問題，大量查詢，大量插入和刪除。雖然ALV樹是高度平衡的，所以查詢起來肯定比紅黑樹快，但是紅黑樹在插入和刪除方面的效能就遠遠不是ALV樹所能比的了。所以最終用紅黑樹來改進雜湊表。
HashSet集合儲存學生物件並遍歷【應用】
案例需求
- 建立一個儲存學生物件的集合，儲存多個學生物件，使用程式實現在控制檯遍歷該集合
- 要求：學生物件的成員變數值相同，我們就認為是同一個物件
程式碼實現
學生類
public class Student {
private String name;
private int age; public Student() {
} public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
} public String getName() {
return name;
} public void setName(String name) {
this.name = name;
} public int getAge() {
return age;
} public void setAge(int age) {
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; if (age != student.age) return false;
return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
} @Override
public int hashCode() {
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
return result;
}
}
測試類
public class HashSetDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//建立HashSet集合物件
HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>(); //建立學生物件
Student s1 = new Student("林青霞", 30);
Student s2 = new Student("張曼玉", 35);
Student s3 = new Student("王祖賢", 33); Student s4 = new Student("王祖賢", 33); //把學生新增到集合
hs.add(s1);
hs.add(s2);
hs.add(s3);
hs.add(s4); //遍歷集合(增強for)
for (Student s : hs) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}
總結
HashSet集合儲存自定義型別元素,要想實現元素的唯一,要求必須重寫hashCode方法和equals方法