零基础学Java第二十天之HashSet集合详解

HashSet详解

1、详解

HashSet 是 Java 集合框架（Java Collections Framework）中的一个核心类，它实现了 Set 接口。与 List 不同，Set 不允许包含重复的元素。HashSet 的内部实现基于 HashMap，它提供了快速的插入和查找操作，其时间复杂度通常接近 O(1)（在平均情况下）。

	package com.xx.hashset_class;import java.util.HashSet;import java.util.Arrays;import java.util.Collections;import java.util.Iterator;public class Test01 {/*** 知识点：HashSet的使用*/public static void main(String[] args) {HashSet<String> set = new HashSet<>();//添加数据set.add("麻生希");set.add("椎名空");set.add("水菜丽");set.add("朝桐光");set.add("樱井步");//获取元素个数int size = set.size();System.out.println("获取元素个数：" + size);//5HashSet<String> newSet1 = new HashSet<>();Collections.addAll(newSet1, "aaa","bbb","ccc","ccc");//利用集合工具类（Collections）批量添加元素set.addAll(newSet1);//将newSet1中所有的元素都添加到set集合里//清空集合里所有的元素//set.clear();System.out.println("判断集合中是否包含指定元素：" + set.contains("侯小康"));//falseSystem.out.println("判断集合中是否包含指定集合：" + set.containsAll(newSet1));//true//没有-true，有-falseSystem.out.println("判断集合里是否没有元素：" + set.isEmpty());//falseset.remove("水菜丽");//通过数据删除元素set.removeAll(newSet1);//将set中有newSet1的元素全部删除(去除交集)HashSet<String> newSet2 = new HashSet<>();Collections.addAll(newSet2, "麻生希","水菜丽","樱井步");set.retainAll(newSet2);//将set中有newSet2的元素全部保留(保留交集)//将集合转换为数组Object[] array1 = set.toArray();System.out.println(Arrays.toString(array1));//[樱井步, 麻生希]//将集合转换为指定类型的数组String[] array2 = new String[2];set.toArray(array2);System.out.println(Arrays.toString(array2));//[樱井步, 麻生希]System.out.println("-----------------------------------------");//遍历集合 -- foreachfor (String element : set) {System.out.println(element);}System.out.println("-----------------------------------------");//遍历集合 -- IteratorIterator<String> it = set.iterator();while(it.hasNext()){//判断是否有可迭代的元素String next = it.next();//获取下一个元素System.out.println(next);}}
}

2、hashSet的特点

1、特点

1. 不允许重复元素：当你尝试向 HashSet 中添加已存在的元素时，该元素不会被添加，并且 add() 方法会返回 false。
2. 无序性：HashSet 不保证元素的顺序。每次迭代集合时，元素的顺序可能会不同。
3. 基于 HashMap 实现：HashSet 实际上使用 HashMap 来存储元素。在 HashSet 中，元素（通常称为“键”）的值是存储在 HashMap 的 value 部分的一个常量对象（通常是 PRESENT，这是一个在 HashMap 类中定义的静态、不可变的对象）。由于 HashMap 的键是唯一的，因此 HashSet 中的元素也是唯一的。
4. 迭代性能：虽然 HashSet 的查找和插入操作通常很快，但迭代整个集合可能需要 O(n) 的时间，其中 n 是集合中的元素数量。
5. 线程不安全：HashSet 不是线程安全的。如果你在多线程环境中使用它，并且至少有一个线程在结构上修改集合（即添加、删除或修改元素），那么必须在外部进行同步。这通常是通过在自然封装集合的对象上进行同步来实现的。如果不存在这样的对象，则应该使用 Collections.synchronizedSet 方法来“包装”集合。这最好在创建时完成，以防止对集合的意外非同步访问。
6. 性能注意事项：由于 HashSet 使用哈希表来存储元素，因此元素的哈希码（hashCode() 方法的结果）对于性能至关重要。如果两个元素根据 equals(Object) 方法被视为相等，但它们的哈希码不同，那么 HashSet 将无法正常工作。因此，当你重写对象的 equals(Object) 方法时，你也应该重写其 hashCode() 方法，以确保它们的一致性。
7. 空元素：HashSet 允许添加 null 元素，但只能添加一个（因为 null 的哈希码总是相同的）。

2、案例

package com.qf.hashset_class;import java.util.HashSet;public class Test02 {/*** HashSet的特点* * 特点：无序且去重* * 添加步骤：* 		1.获取元素的hash值 -- hashCode()* 		2.通过hash值计算在数组中的下标* 		3.判断下标上是否有元素* 			3.1 没有元素 -- 直接添加* 			3.2 有元素 ---- 判断两个对象是否相同 hash && (==||equals())* 				3.2.1  相同 -- 不添加数据(达到去重效果)* 				3.2.2 不相同 -- 形成单向链表（JDK1.7头插法、JDK1.8尾插法）* * 遍历步骤：* 		遍历数组（顺序遍历）* * 注意：添加步骤处理数据的逻辑和遍历步骤处理数据的逻辑不一样，导致无序* * */public static void main(String[] args) {HashSet<String> set = new HashSet<>();set.add("aaa");set.add("bbb");set.add("ccc");set.add("ccc");set.add("Aa");set.add("BB");for (String element : set) {System.out.println(element);}}
}