hashset java 键值对_Java集合 - HashSet的定义以及用法
HashSet的定义
HashSet类实现了Set接口,由一个实际上是HashMap实例的散列表支持。不能保证该集合的迭代次序,这意味着该类不能保证元素随时间的不变顺序。这个类允许null元素。该类还为基本操作(如添加,删除,包含和大小)提供了恒定的时间性能,假定散列函数将元素正确地分散到桶中,我们将在文章中进一步讨论。
HashSet的一些重要特性是:
- 实现Set Interface。
- HashSet的基础数据结构是散列表。
- 由于它实现了Set Interface,所以不允许重复值。
- 您在HashSet中插入的对象不保证以相同顺序插入。对象基于其哈希码插入。
- HashSet中允许使用NULL元素。
- HashSet还实现了Searlizable和Cloneable接口。
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现在为了维持恒定的时间性能,迭代HashSet需要的时间与HashSet实例的大小(元素数量)加上支持HashMap实例的“容量”(桶的数量)的总和成正比。因此,如果迭代性能很重要,不要将初始容量设置得太高(或者负载因子太低)是非常重要的。
初始容量:初始容量意味着在创建散列表(HashSet内部使用散列表数据结构)时创建桶的数量。如果当前尺寸变满,桶的数量将自动增加。负载因数:负载因数是衡量HashSet在其容量自动增加之前能够获得的满量程。当哈希表中的条目数量超过负载因子和当前容量的乘积时,散列表就会被重新映射(即重建内部数据结构),以便散列表大约是存储桶数量的两倍。
表格中存储的元素数量 加载因子= ----------------------------------------- 散列表的大小
示例:如果内部容量为16并且加载因子为0.75,那么当表中有12个元素时,桶的数量会自动增加。
对性能的影响:
负载因子和初始容量是影响HashSet操作性能的两个主要因素。0.75的负载因子在时间和空间复杂度方面提供了非常有效的性能。如果我们将负载因子值增加得超过这个值,那么内存开销将会减少(因为它会减少内部重建操作),但是它会影响哈希表中的添加和搜索操作。为了减少重新哈希操作,我们应该明智地选择初始容量。如果初始容量大于最大入口数量除以负载因子,则不会发生重新刷新操作。
注:HashSet中的实现不同步,因为如果多个线程同时访问散列集,并且至少有一个线程修改了该集,它必须在外部同步。这通常是通过在自然封装集合的某个对象上进行同步来完成的。如果不存在这样的对象,则应该使用Collections.synchronizedSet方法来“包装”该集合。这最好在创建时完成,以防止意外的不同步访问集合,如下所示:
Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet(...));
HashSet中的构造函数:
- HashSet h = new HashSet();
默认初始容量为16,默认加载因子为0.75。 - HashSet h = new HashSet(int initialCapacity);
默认的0.75的loadFactor - HashSet h = new HashSet(int initialCapacity,float loadFactor);
- HashSet h = new HashSet(Collection C);
下面的程序说明了HashSet的几个基本操作:
// Java program to demonstrate working of HashSet
import java.util.*;
class Test
{
public static void main(String[]args)
{
HashSet h = new HashSet();
// Adding elements into HashSet usind add()
h.add("India");
h.add("Australia");
h.add("South Africa");
h.add("India");// adding duplicate elements
// Displaying the HashSet
System.out.println(h);
System.out.println("List contains India or not:" +
h.contains("India"));
// Removing items from HashSet using remove()
h.remove("Australia");
System.out.println("List after removing Australia:"+h);
// Iterating over hash set items
System.out.println("Iterating over list:");
Iterator i = h.iterator();
while (i.hasNext())
System.out.println(i.next());
}
}
输出:
[South Africa, Australia, India]List contains India or not:trueList after removing Australia:[South Africa, India]Iterating over list:South AfricaIndia
HashSet的内部工作
由Map内部备份的所有Set接口类。HashSet使用HashMap在内部存储它的对象。您一定想知道,要在HashMap中输入值,我们需要一个键值对,但在HashSet中,我们只传递一个值。
存储在HashMap中
实际上,我们在HashSet中插入的值作为映射对象的关键字,并且其值java使用常量变量。所以在键值对中,所有键都具有相同的值。
在java文档中实现HashSet:
private transient HashMap map;//构造函数 - 1//所有的构造函数都在内部创建HashMap对象。public HashSet(){ //创建内部支持HashMap对象 map = new HashMap();}//构造函数 - 2public HashSet(int initialCapacity){ //创建内部支持HashMap对象 map = new HashMap(initialCapacity);}//与map中的对象关联的虚拟值private static final Object PRESENT = new Object();
如果我们看一下HashSet类的add()方法:
public boolean add(E e){ return map.put(e,PRESENT)== null;}
我们可以注意到,HashSet类的add()方法通过传递指定的元素作为键和常量“PRESENT”作为其值,来内部调用支持HashMap对象的put()方法。
remove()方法也以相同的方式工作。它内部调用Map接口的remove方法。
public boolean remove(Object o){ return map.remove(o)== PRESENT;}
HashSet操作的时间复杂度:HashSet的基础数据结构是散列表。因此,对于添加,移除和查找(包含方法)操作,HashSet需要O(1)次的时间复杂度(平均或通常情况下)的时间复杂度。
HashSet中的方法:
- boolean add(E e):用于添加指定元素(如果不存在),如果存在则返回false。
- void clear():用于删除set中的所有元素。
- boolean contains(Object o): 如果元素存在于set中,则返回true。
- boolean remove(Object o):用于删除元素,如果它存在于set中。
- Iterator iterator(): 用于返回集合中元素的迭代器。
- boolean isEmpty():用于检查集合是否为空。返回true表示空,false表示非空条件。
- int size():用于返回集合的大小。
- Object clone():用于创建集合的浅表副本。
--------------------------------------------------------
转载自:https://www.breakyizhan.com/java/4658.html
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