Set集合之HashSet

article/2025/8/25 1:57:35

在说HashSet集合之前先讲一讲Set集合

Set 接口也是 Collection 的子接口，与 List 接口最大的不同在于，Set 接口里面的内容是不允许重复的。
Set 接口并没有扩充任何的 Collection 接口中的内容，所以使用的方法全部都是 Collection 接口定义而来的。因为此接口没有 List 接口中定义的 get(int index)方法，所以无法使用循环进行输出,关于集合的遍历点击
那么在此接口中有两个常用的子类：HashSet、TreeSet
在这里插入图片描述

HashSet

HashSet 属于散列的存放类集，里面的内容是无序存放的。
java.util.HashSet 是 Set 接口的一个实现类，它所存储的元素是不可重复的，并且元素都是无序的(即存取顺序不一致)。
java.util.HashSet 底层的实现其实是一个 java.util.HashMap 支持。
HashSet 是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置，因此具有良好的存取和查找性能。
保证元素唯一性的方式依赖于： hashCode 与 equals 方法。
我们先来使用一下Set集合存储，看下现象，再进行原理的讲解:

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
public class HashSetDemo {/** 如果要想判断两个对象是否相等，则必须使用 Object 类中的 equals()方法。* 从最正规的来讲，如果要想判断两个对象是否相等，则有两种方法可以完成： ·*      第一种判断两个对象的编码是否一致，这个方法需要通过 hashCode()完成，即：每个对象有唯一的编码*      还需要进一步验证对象中的每个属性是否相等，需要通过 equals()完成。*      所以此时需要覆写 Object类中的 hashCode()方法，此方法表示一个唯一的编码，一般是通过公式计算出来的。*/public static void main(String[] args) {HashSet<String> set = new HashSet<>();// add方法是map.putset.add(new String("123"));boolean flag1 = set.add("锄禾日当午");set.add("汗滴禾下土");set.add("谁知盘中餐");set.add("粒粒皆辛苦");boolean flag2 = set.add("锄禾日当午");// add返回一个布尔值，因为set集合不允许重复元素，返回true表示成功，false表示存储失败System.out.println(flag1);System.out.println(flag2);// 对集合遍历三种方法：forEach、toArray、Iterator迭代Iterator<String> iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}for(String s:set){System.out.print(s+"、");}}
}

HashSet集合存储数据的结构（哈希表）
什么是哈希表呢？
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在JDK1.8之前，哈希表底层采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率
较低。而JDK1.8中，哈希表存储采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。
简单的来说，哈希表是由数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）实现的，如下图所示。
在这里插入图片描述
看到这张图就有人要问了，这个是怎么存储的呢？
为了方便大家的理解给出存储流程图：

总而言之，JDK1.8引入红黑树大程度优化了HashMap的性能，那么对于我们来讲保证HashSet集合元素的唯一，其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。
如果我们往集合中存放自定义的对象，那么保证其唯一，就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。