文档章节

Java 集合学习系列(二): HashSet 的实现原理

wersdffg
 wersdffg
发布于 2015/02/15 16:11
字数 1495
阅读 79
收藏 3
点赞 0
评论 0

1. HashSet 概述
HashSet 实现 Set 接口,由哈希表(实际上是一个 HashMap 实例)支持。它不保证 set 的迭代顺序;特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用 null 元素。
2. HashSet 的实现
对于 HashSet 而言,它是基于 HashMap 实现的, HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素,因此 HashSet 的实现比较简单,相关 HashSet 的操作,基本上都是直接调用底层HashMap 的相关方法来完成, HashSet 的源代码如下:
Java 代码

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>();  
      }
/** 
       * 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);
      }  
      /** 
       * 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 t
rue), 
       * 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 HashSe
t 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();  
          }  
      }  
}

3.  相关说明
1) 相关 HashMap 的实现原理,请参考我的上一遍总结:深入 Java 集合学习系列:HashMap 的实现原理。
2) 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。

© 著作权归作者所有

共有 人打赏支持
wersdffg
粉丝 11
博文 83
码字总数 32304
作品 0
厦门
程序员
Java:HashMap和Hashset的实现

深入Java集合学习系列:HashMap的实现原理 深入Java集合学习系列:HashSet的实现原理 HashSet基于HashMap实现。

樂天
2015/06/28
0
2
一文掌握关于Java数据结构所有知识点(欢迎一起完善)

在我们学习Java的时候,很多人会面临我不知道继续学什么或者面试会问什么的尴尬情况(我本人之前就很迷茫)。所以,我决定通过这个开源平台来帮助一些有需要的人,通过下面的内容,你会掌握系...

snailclimb
05/08
0
0
阿里巴巴菜鸟Java一面11个问题,你会几个呢?

近日,w3cschool app开发者头条上分享了阿里菜鸟Java程序员一些面试题。 这吸引了不少程序员小伙伴们的注意。 在分享阿里菜鸟Java程序员面经前,来看下Java面试一些面试经验分享: 0、Java高...

W3Cschool
04/03
0
0
java.util包中集合详解

本文只是集合的概述,介绍集合之间的关系,以及各种集合的异同,不会深入介绍具体的实现,具体实现的介绍,可以参见文中提供的链接。 java集合概述 java集合整体分为collection和map两种,接...

jacksu在简书
01/25
0
0
Java实习总结网易百度小米美团阿里(均offer)

本人是大三的软件工程专业学生,从2017年3月开始学Java,从那时候还不知道什么是接口,到现在分布式也有所了解,很幸运的拿到了这些offer 2017年10月 网易考拉 Java 12月 百度 Java 2018年 ...

牛客网
06/22
0
0
Java map双括号初始化方式的问题

关于Java双括号的初始化凡是确实很方便,特别是在常量文件中,无可替代。如下所示: Map map = new HashMap() {   {   put("Name", "Unmi");   put("QQ", "1125535");   } }; 好处很明...

Airship
2015/02/28
0
0
[Java 并发编程] 集合框架之 同步容器类 & 并发容器类

吾生也有涯,而知也无涯。———《庄子》 通过上一篇文章,我们已经知道设计一个线程安全类的原则和步骤,以及在设计过程中我们应当注意的细节。实际上,Java 的集合库包含了线程安全集合和非...

seaicelin
05/25
0
0
java集合入门和深入学习,看这篇就差不多了

集合框架: Java中的集合框架大类可分为Collection和Map;两者的区别: Collection是单列集合;Map是双列集合 Collection中只有Set系列要求元素唯一;Map中键需要唯一,值可以重复 Collecti...

sihailoveyan
05/04
0
0
【JAVA集合框架二 】java集合框架容器 java框架层级 继承图结构 集合框架的抽象类 集合框架主要实现类

本文关键词: java集合框架 框架设计理念 容器 继承层级结构 继承图 集合框架中的抽象类 主要的实现类 实现类特性 集合框架分类 集合框架并发包 并发实现类 什么是容器? 由一个或多个确定的元...

noteless
07/09
0
0
Java编程学习:集合框架详解

Java是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性,广泛应用于PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互...

Java小辰
05/30
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

下一页

springboot常用注解

@SpringBootApplication: 包含@Configuration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan 通常用在主类上。 @Service: 用于标注业务层组件。 @RestController: 用于标注控制层组件(如strut...

GoldenVein
6分钟前
0
0
梯度下降法求多元线性回归及Java实现

对于数据分析而言,我们总是极力找数学模型来描述数据发生的规律, 有的数据我们在二维空间就可以描述,有的数据则需要映射到更高维的空间。数据表现出来的分布可能是完全离散的,也可能是聚...

冷血狂魔
10分钟前
2
0
如何进行大数据的入门级学习?

不知道你是计算机专业应届生还是已经从业者。总之,有java基础的学生学习大数据会轻松很多,零基础的小白都需要从java和linux学起。 如果你是一个学习能力特别强,而且自律性也很强的人的话可...

董黎明
19分钟前
0
0
使用Parcelable传递复杂参数

最近做AIDL传递对象,对象必须实现Parcelable的方法才可以被传递。 @Override    public int describeContents() {//这个 默认返回0就行了。        return 0;    }    ...

火云
20分钟前
0
0
十大Intellij IDEA快捷键

Intellij IDEA中有很多快捷键让人爱不释手,stackoverflow上也有一些有趣的讨论。每个人都有自己的最爱,想排出个理想的榜单还真是困难。以前也整理过Intellij的快捷键,这次就按照我日常开发...

HJCui
30分钟前
0
0
word 使用mathtype 编写 数学公式

下载安装,这个链接命名。。。。 http://www.mathtype.cn/xiazai.html 安装之后会多出一个选项 使用内联方式插入图表 编写公式的界面 设置支持latex 语法 输入公式回车就可以看到结果...

阿豪boy
49分钟前
0
0
Promise

定义 Promise是异步编程的一种解决方案,所谓Promise就是一个容器,里面保存着某个未来才会结束的事件(通常是一个一步操作)的结果。 特点: 2.1 对象的状态不受外界影响,三种状态pending...

litCabbage
今天
1
0
设计模式:适配器模式

说明:在不改变旧接口代码的前提下,为该接口新增其他接口的功能 适配器模式可以分为:类适配器模式、对象适配器模式、接口适配器模式 前两种模式下,我会以播放器为例。老版的播放器(Playe...

人觉非常君
今天
0
0
使用VsCode搭建Java开发环境,创建springboot应用

1、在 Visual Studio Code 中打开扩展视图(Ctrl+Shift+X),输入关键词java、spring分别下载Java开发插件包和springboot插件包 2、配置参数 点击设置按钮,进入设置选项,配置用户设置 在用户...

qsyan
今天
23
0
调教属于你的“贾维斯”(给自己挖了一个很大的坑)

今天玩一下现在很火的人工智能。 废话不多说,先来看几张图: 看出什么蹊跷了吗? 再来看一个视频: https://www.zhihu.com/video/1002567561061511168 (演示网址和代码见文末) 人工智能离...

crossin
今天
1
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

下一页

返回顶部
顶部