Set

Set是继承了Collection接口的抽象接口，不包含重复元素的集合。简单地说，集合不包含一对元素e1和e2，例如e1.equals（e2），最多包含一个空元素。

一、Set

/*
* Set元素特点：无序(添加顺序)不可重复
*   TreeSet: 底层红黑树
*   HashSet: 底层散列表
* */
public class _01_Collection_Set {public static void main(String[] args) {TreeSet<Object> treeSet = new TreeSet<>();treeSet.add(1);treeSet.add(2);System.out.println(treeSet.size());for (Object o : treeSet) {System.out.println(o);}}
}

二、TreeSet

/*
* TreeSet:元素不可重复，添加的元素会按照某种规则自动排序
*   想要使用TreeSet，元素必须要排序
*       数字：默认从小到大
*       字符串：默认比较每位ASCII码
*       日期：默认比较自然日期 昨天、今天、明天
* */
public class _02_Collection_TreeSet {public static void main(String[] args) {TreeSet<Object> treeSet = new TreeSet<>();treeSet.add(1);treeSet.add(5);treeSet.add(2);treeSet.add(9);// 上面添加的是数字，下面如果是字符串就会报错，因为添加的时候需要比较元素大小// 而 不同类型 元素，没有可比性// treeSet.add("aaa");for (Object o : treeSet) {System.out.println(o);}System.out.println("-------");TreeSet<Object> treeSet2 = new TreeSet<>();treeSet2.add("a");treeSet2.add("1");// 如果有多个字符，先比较第一位，如果第一位不同，则第一位小的在上面// 如果第一位相同，在比较第二位，依次类推treeSet2.add("11"); // 第一位为1，其ASCII码值为47，a的ASCII值97treeSet2.add("101");treeSet2.add("b");treeSet2.add("c");for (Object o : treeSet2) {System.out.print(o + " "); // 输出：1 101 11 a b c}}
}

三、比较器Comparable和Comparator

/*
* Comparable
*   比较器有两种：1 元素自身比较器 2 比较器类
*   为什么字符串、Integer、Date可以排序？
*       因为都实现了 implement Comparable
*   使用TreeSet在进行数据添加的时候，会自动调用该对象的comparableTo()方法
*       和集合中元素进行比较
*       如果想要存储自定义类型？需要实现该接口
* */
public class _03_Collection_TreeSet {public static void main(String[] args) {TreeSet<Object> treeSet = new TreeSet<>();User user = new User(10);// 类型转换异常java.lang.ClassCastException:// com.tianl.Collection.Set.User cannot be cast to java.lang.Comparable// User必须实现Comparable接口才能存入TreeSet，添加的时候，会自动调用该对象的comparableTo()方法// 没有实现comparableTo()方法，则不能添加入TreeSet// treeSet.add(user);treeSet.add(new User(12));treeSet.add(new User(13));treeSet.add(new User(15));// treeSet.add(1); // 重复存入无效System.out.println(treeSet.size());for (Object o : treeSet) {System.out.println(o);}}
}class User implements Comparable{private int age;public User(int age) {this.age = age;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic int compareTo(Object obj) {// this表示当前对象// obj 表示集合内对象// 返回值为0 表示 相等 ，则不添加// 返回大于0 表示 要添加的元素大，则放在后面// 返回小于0 表示 要添加的元素小，则放在前面User other = (User) obj;return this.age - other.age; // 升序，// return other.age - this.age; // 升序，}@Overridepublic String toString() {return "User: [age=" + age + "]";}
}/*// TreeSet中add方法源码，底层红黑树public boolean add(E e) {return m.put(e, PRESENT)==null;}public V put(K key, V value) {Entry<K,V> t = root;if (t == null) {compare(key, key); // type (and possibly null) checkroot = new Entry<>(key, value, null);size = 1;modCount++;return null;}int cmp;Entry<K,V> parent;// split comparator and comparable pathsComparator<? super K> cpr = comparator;if (cpr != null) {do {parent = t;cmp = cpr.compare(key, t.key);if (cmp < 0)t = t.left;else if (cmp > 0)t = t.right;elsereturn t.setValue(value);} while (t != null);}else {if (key == null)throw new NullPointerException();@SuppressWarnings("unchecked")Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;do {parent = t;cmp = k.compareTo(t.key); // 自动调用该对象的comparableTo()方法if (cmp < 0)t = t.left;else if (cmp > 0)t = t.right;elsereturn t.setValue(value);} while (t != null);}Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);if (cmp < 0)parent.left = e;elseparent.right = e;fixAfterInsertion(e);size++;modCount++;return null;}
* */

/*
* TreeSet添加元素必须排序
*   实现排序的两种方法
*       1 要添加的元素对应的类实现java.lang.Comparable接口，并实现comparableTo()方法
*       2 使用java.util.Comparator比较器类
*   Comparable：添加元素实现该接口并覆写comparableTo()方法
*   Comparator：第三方比较器类，应用于：Integer默认升序，如何实现降序？使用Comparator进行降序排序
*
* 如果添加元素的类 是 自定义类， 应该使用Comparable，可对扩展开放，其他人还可以使用Comparator实现新的排序
* 如果添加元素的类 不是 自定义类，
*    1 该类有排序（实现了Comparable），如Integer，但默认排序不满足需求
*       则可以使用Comparator调整排序，其优先级高
*    2 该类没有实现排序（没有实现Comparable），则需要使用Comparator进行排序，因为不可能修改源码实现
* */

public class _04_Collection_TreeSet {public static void main(String[] args) {// TreeSet<Object> treeSet = new TreeSet<>(); // 默认升序// 实现Comparator接口compare()方法传入//TreeSet<Object> treeSet = new TreeSet<>(new SortTest());// 匿名内部类写法传入TreeSet<Object> treeSet = new TreeSet<>(new Comparator<Object>() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {Integer i1 = (Integer) o1;Integer i2 = (Integer) o2;return i2 - i1;}}); // 实现降序treeSet.add(2);treeSet.add(4);treeSet.add(8);treeSet.add(16);for (Object o : treeSet) {System.out.println(o);}}
}// 比较器类
class SortTest implements Comparator{@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {Integer i1 = (Integer) o1;Integer i2 = (Integer) o2;return i2 - i1;}
}

/*
* TreeSet中使用Comparator排序demo实现多属性比较
* */
public class _01_Collection_Sort {public static void main(String[] args) {// ComparatorTreeSet<Object> treeSet = new TreeSet<>(new Comparator<Object>() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {Student s1 = (Student) o1;Student s2 = (Student) o2;if (s1.getId() > s2.getId()) {return 1;} else if (s1.getId() < s2.getId()) {return -1;} else {return s1.getAge() - s2.getAge(); // ID相同情况返回}}});treeSet.add(new Student(3,18,"AAA"));treeSet.add(new Student(2,13,"AAB"));treeSet.add(new Student(1,21,"AAC"));treeSet.add(new Student(5,28,"AAG"));treeSet.add(new Student(4,25,"AAD"));treeSet.add(new Student(4,22,"AAE"));treeSet.add(new Student(4,31,"AAF"));for (Object o : treeSet) {System.out.println(o);}}
}// Student类中没有实现Comparable接口，则必须使用Comparator接口才能实现排序
class Student{private int id;private int age;private String name;public Student(int id, int age, String name) {this.id = id;this.age = age;this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "id: " + id + ", age: " + age + ", name: " + name;}public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

/*
* List排序，想要实现排序，元素必须实现Comparable方法
* */
public class _02_Collection_Sort {public static void main(String[] args) {ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();arrayList.add(1);arrayList.add(21);arrayList.add(16);arrayList.add(11);// 可以使用 Collections 包中的sort方法排序，是因为Integer中实现了Comparable接口Collections.sort(arrayList);System.out.println(arrayList);}
}

/*
* 默认排序不满足需求,或者没有实现Comparable排序接口
*   则使用Comparator接口实现
* */
public class _03_Collection_Sort {public static void main(String[] args) {ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();arrayList.add(10);arrayList.add(1);arrayList.add( 16);arrayList.add(31);// 使用Comparator接口实现降序// 不改变源码条件下实现重新排序Collections.sort(arrayList, new Comparator<Integer>() {@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {Integer i1 = (Integer) o1;Integer i2 = (Integer) o2;return i2 - i1;}});System.out.println(arrayList);}
}

/*
* ArrayList下 需求：在main方法中，不改变其他源码情况下，输出语句按照年龄排序
* */
public class _04_Collection_SortTest {public static void main(String[] args) {ArrayList<Object> arrayList = new ArrayList<>();arrayList.add(new Person("AAA",18));arrayList.add(new Person("BBB",28));arrayList.add(new Person("CCC",8));arrayList.add(new Person("DDD",8)); // 可重复// Comparator接口实现按照年龄排序Collections.sort(arrayList,new Comparator<Object>() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {Person p1 = (Person) o1;Person p2 = (Person) o2;// return Integer.compare(p1.getAge(), p2.getAge())// 下面是上面语句的详细形式if (p1.getAge() > p2.getAge()){return 1; // 返回正数放在后边} else if (p1.getAge() < p2.getAge()){return -1; // 返回正数放在前边} else {return 0; // 相等}}});for (Object o : arrayList) {System.out.println(o);}System.out.println("-----------");for (Object o : arrayList) {Person person = (Person) o;System.out.println("name: "+person.getName()+", age: "+person.getAge());}}
}class Person{private int age;private String name;@Overridepublic String toString() {return "name: " + name + ", age: " + age;}public Person() {}public Person(String name) {this.name = name;}public Person(String name, int age) {this.age = age;this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

四、HashSet

/*
* hash算法：一种安全的加密算法，把不定长值变为定长值，不能保证唯一性
*
* 散列表：
*   数组中 保存链表（） 单向链表，并且链表节点内有四个属性
*       1、key 2、value 3、next 4、hash
*   散列表是一种数据结构，在Java中被封装到HashSet、HashMap、HashTable中
*       HashTable过时
*   hash算法在Java中是指 hashCode 函数及重写
*   目的：为了查询快，因为hash值是一个固定的值
*
* 1 hash过程
*   获取对象，调用对象自身的hashCode()方法，进行hash算法，得到数组下标，把hash值保存到对应数组中
*   Set特性：无序（添加顺序），不可重复（先hashCode比较，若hash值相等，在equals比较）
* 2 HashSet和HashMap
*   HashSet是HashMap的封装，本质是一个HashMap
*   默认初始化容量都是 16
*   封装之后HashSet把value值屏蔽了，只能操作key。
*   所以在使用HashSet添加的时候，只需要传入key即可
* 3 HashSet添加过程
*   1 使用添加的键值对中的key，调用key的hashCode方法，生成hash值，进行hash算法得到数组下标
*       判断该下标上是否有元素，如果没有，把 键值对 保存到该数组中即可
*   2 如果该数组中有对象，则调用key的equals方法和数组中元素进行比较
*       如果相等则key不添加，value值覆盖
*   3 如果不等，则把 该对象 添加到已有元素的next属性，形成链表
*   4 如果添加时，已经是链表，则需要使用key和链表中所有元素的key进行比较是否相等
*
* 散列表中需要使用hashCode和equals来表示对象的唯一性
*   在添加自定义类型元素的时候，需要考虑按需求重写hashCode和equals方法
* */
public class _05_Collection_hashSet {public static void main(String[] args) {HashSet<Object> hashSet = new HashSet<>();hashSet.add(111);hashSet.add(222);hashSet.add("xxx");// hashSet.add("xxx"); // 相同不添加for (Object o : hashSet) {System.out.println(o);}}
}

/*
* 按需求重写hashCode和equals方法实现hashSet排序
* */
public class _06_Collection_hashSet {public static void main(String[] args) {HashSet<Object> hashSet = new HashSet<>();hashSet.add(new Employee("30","不可计数V字领"));hashSet.add(new Employee("45","护服务"));hashSet.add(new Employee("83","v哈哈ds,,"));hashSet.add(new Employee("18","AAA"));hashSet.add(new Employee("19","BBB"));hashSet.add(new Employee("20","CCC0"));hashSet.add(new Employee("20","CCC1")); // 不添加，比较的是numberhashSet.add(new Employee("20","CCC2")); // 需求中：number相同则是同一个对象for (Object o : hashSet) {System.out.println(o);}}
}class Employee{private String number;private String name;public Employee(String number, String name) {this.number = number;this.name = name;}@Overridepublic int hashCode() {System.out.println("hashCode()方法执行");return number.hashCode(); // 只根据number属性判断自定义类类型}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {System.out.println("equals方法执行");if (this == obj) return true;if (obj == null) return false;if (obj instanceof Employee){Employee other = (Employee) obj;return other.getNumber().equals(this.number);}return false;}@Overridepublic String toString() {return "number: " + number + ", name: " + name;}public String getNumber() {return number;}public void setNumber(String number) {this.number = number;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

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一、Set

二、TreeSet

三、比较器Comparable和Comparator

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