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Java集合 HashSet的原理及常用方法

linux云计算培训 2019-09-26 19:52161未知javajh h
导读对于 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 的实现比较简单一. HashSet概述

HashSet是Java集合Set的一个实现类,Set是一个接口,其实现类除HashSet之外,还有TreeSet,并继承了Collection,HashSet集合很常用,同时也是程序员面试时经常会被问到的知识点,下面是结构图

public class HashSet    extends AbstractSet    implements Set, Cloneable, java.io.Serializable{}
二. HashSet构造

HashSet有几个重载的构造方法,我们来看一下

private transient HashMap map;//默认构造器public HashSet() {    map = new HashMap<>();}//将传入的集合添加到HashSet的构造器public HashSet(Collection< ? extends E> c) {    map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));    addAll(c);}//明确初始容量和装载因子的构造器public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {    map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);}//仅明确初始容量的构造器(装载因子默认0.75)public HashSet(int initialCapacity) {    map = new HashMap<>(initialCapacity);}

通过上面的源码,我们发现了HashSet就TM是一个皮包公司,它就对外接活儿,活儿接到了就直接扔给HashMap处理了。因为底层是通过HashMap实现的,这里简单提一下:

HashMap的数据存储是通过数组+链表/红黑树实现的,存储大概流程是通过hash函数计算在数组中存储的位置,如果该位置已经有值了,判断key是否相同,相同则覆盖,不相同则放到元素对应的链表中,如果链表长度大于8,就转化为红黑树,如果容量不够,则需扩容(注:这只是大致流程)。

如果对HashMap原理不太清楚的话,可以先去了解一下

HashMap原理(一) 概念和底层架构

HashMap原理(二) 扩容机制及存取原理

三. add方法

HashSet的add方法时通过HashMap的put方法实现的,不过HashMap是key-value键值对,而HashSet是集合,那么是怎么存储的呢,我们看一下源码

private static final Object PRESENT = new Object();public boolean add(E e) {    return map.put(e, PRESENT)==null;}

看源码我们知道,HashSet添加的元素是存放在HashMap的key位置上,而value取了默认常量PRESENT,是一个空对象,至于map的put方法,大家可以看HashMap原理(二) 扩容机制及存取原理。

四. remove方法

HashSet的remove方法通过HashMap的remove方法来实现

//HashSet的remove方法public boolean remove(Object o) {    return map.remove(o)==PRESENT;}//map的remove方法public V remove(Object key) {    Node e;    //通过hash(key)找到元素在数组中的位置,再调用removeNode方法删除    return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ? null : e.value;}/** *  */final Node removeNode(int hash, Object key, Object value,                           boolean matchValue, boolean movable) {    Node 

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