我们区分list和set集合的标准是三个:有无顺序,可否重复,有无索引。
list的答案是:有顺序,可重复,有索引。这也就是ArrayList和LinkedList的共性
set的答案是:顺序内部再区分,不可以重复,无索引
我们接下来可以通过顺序的标准在set集合中进行再区分:
1.HashSet无顺序
2.LinkedHashSet有顺序
3.TreeSet可排序
Hashset的底层是哈希表->一种对于增删改查数据性能较好的数据结构
分析哈希表的构成:
Before JDK8:数组+链表
After JDK8:数组+链表+红黑树
哈希值:哈希表的灵魂所在->对象的整数表现形式
我们可以使用Object类中的hashcode方法来计算某个对象,运算结果是int类型的整数
问题来了:我们会拿对象的什么来进行计算?答案是:地址值
举个简单的例子:
现在有一个对象的地址值是0x0011 我通过这个地址值算出来一个哈希值:6794651616
然后我们在哈希表内添加元素的时候,注意,是在有索引的哈希表内添加元素的时候
这里我们避免一个认识误区:Hashset是没有索引的,但是构成Hashset的底层数据结构-哈希表是有索引的
我们将添加的元素在哈希表上的索引index的公式给出:
int index=(数组长度-1)&哈希值; 这里又证明了先前我们提出的哈希表底层原理:数组+链表+红黑树(JDK8以前)
那么此时我们会有一个问题:在Object类下的hashcode和复写后的hashcode产生的哈希值是一样的么?
答案是不一样的->
如果没有重写hashcode方法:不同对象计算出的哈希值是不同的
如果已经重写hashcode方法:不同的对象只要属性值相同,计算出的哈希值是一样的
这句话有点晦涩难懂,我们举个例子:
我需要构建一个学生信息管理系统,需要添加两个学生的名字进去 两个"小明"
如果我使用了object的hashcode 那么计算出的哈希值两次是不一样的 于是两个小明会被分配到不同的空间
但是如果我使用了重写后的hashcode 那么计算出的哈希值两次都是一样的 小明都会被储存到同一块区域当中去
但是注意:在小部分的情况下 不同的属性值或者不同的属性值计算机出的哈希值是一样的
这样的情况就是:哈希碰撞。因为int的范围是-21E到+21E 但是我现在创建50E个对象
一点有8E对象的哈希值是一样的 这样就会发生哈希碰撞 但是这样的极端概率是不高的
1.首先创建一个默认长度为16 默认加载因子是0.75的数组 数组名叫table
2.根据元素的哈希值跟数组的长度进行计算 计算出当前元素应存入的位置
公式: int index= (数组元素-1)&哈希值; 注意&是按位与
3.判断当前这个index对应的位置是否是Null 如果是null直接存入
4.如果当前位置不是Null 就说明已经有元素了 调用equals方法来比较属性值
例子:比如我要在Index为4的位置存入一个新的数据 但是4位置已经有数据了
5.如果属性值是一样:不存
属性值不一样:存入数组,形成链表(JDK8以前 新的元素存入数组 老的元素挂在新元素下面)
(JDK8以后 新元素挂在老元素下面)
加载因子是什么:数组的扩容时机:
16x0.75=12元素满时添加
6.红黑树的出现:我们先前谈到了在哈希表的相同位置添加元素会触发equals方法
然后新的数据会挂载在哈希表的下面,其中红黑树就是一种jdk8以后产生的新挂载方法
JDK8满足条件:a.链表长度超过8 b.数组长度>=64
7.集合中储存的是自定义对象,必须要重写hashcode和equals方法
前者的目的是为了属性值取代地址值,后者的目的是用属性值去进行比较
我们构造链表和树的目的就是为了减少哈希碰撞
Hashset为什么没有索引 Hash表上挂着许多的链表和红黑树 无法准确的表示具体的索引 因为一个index上可以挂着红黑树和链表 你如何确定二者的索引呢?
学习问答题:
Q1:Hashset的集合的底层数据结构是什么样的
答案:HashTable(散列表)在JDK8以前 HashTable由数组和链表构成的 在JDK8以后由数组 链表 红黑树构成
一个HashTable的所谓索引也就是Hashbucket(哈希桶),每一个哈希桶上可以挂载链表和红黑树
Q2:Hashset添加元素的过程是如何的
答案:如果哈希值对应的Hashbucket为Null 直接添加 else 再调用equals进行判断 一样就不存 不一样就存
Q3 Hashset为什么取和存的顺序不一样
答案:我遍历一个hashset其实是从hashtable的序号为0的hashbucket开始的 但是我存入一个元素到hashbucket是根据hashcode算出来的
读取和存入执行的过程是不一样的
Q4:HashSet为什么没有索引:
答案:使用到了链表和红黑树挂在hashbucket上面 过于复杂无法用索引表示
Q5:HashSet是用什么机制去保证去重复的?
答案:重写后的equals方法
————————————————————————————————————————————
LinkedHashSet底层原理
有序,不重复,无索引
底层数据结构:哈希表+链表
import java.util.*;
public class Main{
public static void main(String[] args){
/*
我们区分list和set集合的标准是三个:有无顺序,可否重复,有无索引。
list的答案是:有顺序,可重复,有索引。这也就是ArrayList和LinkedList的共性
set的答案是:顺序内部再区分,不可以重复,无索引
我们接下来可以通过顺序的标准在set集合中进行再区分:
1.HashSet无顺序
2.LinkedHashSet有顺序
3.TreeSet可排序
*/
Set<String> Hash = new HashSet<>();
Set<String> LinkedHash = new LinkedHashSet<>();
Set<String> TreeSet = new TreeSet<>();
Hash.add("张三");
Hash.add("李四");
Hash.add("王五");
//1.ForEach+lambda表达式遍历
Hash.forEach(s->System.out.println(s));
//2.加强for循环遍历
for(String s:Hash){
System.out.println(s);
}
//3.迭代器遍历
Iterator<String> it = Hash.iterator();
while(it.hasNext()){
System.out.println(it.next());
}
//现在我们开始系统学习set,第一课:Hashset
/*
Hashset的底层是哈希表->一种对于增删改查数据性能较好的数据结构
分析哈希表的构成:
Before JDK8:数组+链表
After JDK8:数组+链表+红黑树
哈希值:哈希表的灵魂所在->对象的整数表现形式
我们可以使用Object类中的hashcode方法来计算某个对象,运算结果是int类型的整数
问题来了:我们会拿对象的什么来进行计算?答案是:地址值
举个简单的例子:
现在有一个对象的地址值是0x0011 我通过这个地址值算出来一个哈希值:6794651616
然后我们在哈希表内添加元素的时候,注意,是在有索引的哈希表内添加元素的时候
这里我们避免一个认识误区:Hashset是没有索引的,但是构成Hashset的底层数据结构-哈希表是有索引的
我们将添加的元素在哈希表上的索引index的公式给出:
int index=(数组长度-1)&哈希值; 这里又证明了先前我们提出的哈希表底层原理:数组+链表+红黑树(JDK8以前)
那么此时我们会有一个问题:在Object类下的hashcode和复写后的hashcode产生的哈希值是一样的么?
答案是不一样的->
如果没有重写hashcode方法:不同对象计算出的哈希值是不同的
如果已经重写hashcode方法:不同的对象只要属性值相同,计算出的哈希值是一样的
这句话有点晦涩难懂,我们举个例子:
我需要构建一个学生信息管理系统,需要添加两个学生的名字进去 两个"小明"
如果我使用了object的hashcode 那么计算出的哈希值两次是不一样的 于是两个小明会被分配到不同的空间
但是如果我使用了重写后的hashcode 那么计算出的哈希值两次都是一样的 小明都会被储存到同一块区域当中去
但是注意:在小部分的情况下 不同的属性值或者不同的属性值计算机出的哈希值是一样的
这样的情况就是:哈希碰撞。因为int的范围是-21E到+21E 但是我现在创建50E个对象
一点有8E对象的哈希值是一样的 这样就会发生哈希碰撞 但是这样的极端概率是不高的
*/
//1.创建一个对象
Student s1=new Student("小明",23);
Student s2=new Student("小明",23);
//2.如果没有重写hashcode s1和s2返回的哈希值是不一样的
System.out.println(s1.hashCode());
System.out.println(s2.hashCode());
//你会发现在Student重写hashcode后的返回哈希值是一样的
//这里的重写我们用alt+insert的便捷键来进行重写
//哈希碰撞的特例:
System.out.println("abc".hashCode());
System.out.println("acD".hashCode());
//Hashcode在JDK8以前的底层原理
/*
1.首先创建一个默认长度为16 默认加载因子是0.75的数组 数组名叫table
2.根据元素的哈希值跟数组的长度进行计算 计算出当前元素应存入的位置
公式: int index= (数组元素-1)&哈希值; 注意&是按位与
3.判断当前这个index对应的位置是否是Null 如果是null直接存入
4.如果当前位置不是Null 就说明已经有元素了 调用equals方法来比较属性值
例子:比如我要在Index为4的位置存入一个新的数据 但是4位置已经有数据了
5.如果属性值是一样:不存
属性值不一样:存入数组,形成链表(JDK8以前 新的元素存入数组 老的元素挂在新元素下面)
(JDK8以后 新元素挂在老元素下面)
加载因子是什么:数组的扩容时机:
16x0.75=12元素满时添加
6.红黑树的出现:我们先前谈到了在哈希表的相同位置添加元素会触发equals方法
然后新的数据会挂载在哈希表的下面,其中红黑树就是一种jdk8以后产生的新挂载方法
JDK8满足条件:a.链表长度超过8 b.数组长度>=64
7.集合中储存的是自定义对象,必须要重写hashcode和equals方法
前者的目的是为了属性值取代地址值,后者的目的是用属性值去进行比较
我们构造链表和树的目的就是为了减少哈希碰撞
Hashset为什么没有索引 Hash表上挂着许多的链表和红黑树 无法准确的表示具体的索引 因为一个index上可以挂着红黑树和链表 你如何确定二者的索引呢?
学习问答题:
Q1:Hashset的集合的底层数据结构是什么样的
答案:HashTable(散列表)在JDK8以前 HashTable由数组和链表构成的 在JDK8以后由数组 链表 红黑树构成
一个HashTable的所谓索引也就是Hashbucket(哈希桶),每一个哈希桶上可以挂载链表和红黑树
Q2:Hashset添加元素的过程是如何的
答案:如果哈希值对应的Hashbucket为Null 直接添加 else 再调用equals进行判断 一样就不存 不一样就存
Q3 Hashset为什么取和存的顺序不一样
答案:我遍历一个hashset其实是从hashtable的序号为0的hashbucket开始的 但是我存入一个元素到hashbucket是根据hashcode算出来的
读取和存入执行的过程是不一样的
Q4:HashSet为什么没有索引:
答案:使用到了链表和红黑树挂在hashbucket上面 过于复杂无法用索引表示
Q5:HashSet是用什么机制去保证去重复的?
答案:重写后的equals方法
————————————————————————————————————————————
LinkedHashSet底层原理
有序,不重复,无索引
底层数据结构:哈希表+链表
*/
}
}
1.首先创建一个默认长度为16 默认加载因子是0.75的数组 数组名叫table
2.根据元素的哈希值跟数组的长度进行计算 计算出当前元素应存入的位置
公式: int index= (数组元素-1)&哈希值; 注意&是按位与
3.判断当前这个index对应的位置是否是Null 如果是null直接存入
4.如果当前位置不是Null 就说明已经有元素了 调用equals方法来比较属性值
例子:比如我要在Index为4的位置存入一个新的数据 但是4位置已经有数据了
5.如果属性值是一样:不存
属性值不一样:存入数组,形成链表(JDK8以前 新的元素存入数组 老的元素挂在新元素下面)
(JDK8以后 新元素挂在老元素下面)
加载因子是什么:数组的扩容时机:
16x0.75=12元素满时添加
6.红黑树的出现:我们先前谈到了在哈希表的相同位置添加元素会触发equals方法
然后新的数据会挂载在哈希表的下面,其中红黑树就是一种jdk8以后产生的新挂载方法
JDK8满足条件:a.链表长度超过8 b.数组长度>=64
7.集合中储存的是自定义对象,必须要重写hashcode和equals方法
前者的目的是为了属性值取代地址值,后者的目的是用属性值去进行比较
我们构造链表和树的目的就是为了减少哈希碰撞
Hashset为什么没有索引 Hash表上挂着许多的链表和红黑树 无法准确的表示具体的索引 因为一个index上可以挂着红黑树和链表 你如何确定二者的索引呢?
学习问答题:
Q1:Hashset的集合的底层数据结构是什么样的
答案:HashTable(散列表)在JDK8以前 HashTable由数组和链表构成的 在JDK8以后由数组 链表 红黑树构成
一个HashTable的所谓索引也就是Hashbucket(哈希桶),每一个哈希桶上可以挂载链表和红黑树
Q2:Hashset添加元素的过程是如何的
答案:如果哈希值对应的Hashbucket为Null 直接添加 else 再调用equals进行判断 一样就不存 不一样就存
Q3 Hashset为什么取和存的顺序不一样
答案:我遍历一个hashset其实是从hashtable的序号为0的hashbucket开始的 但是我存入一个元素到hashbucket是根据hashcode算出来的
读取和存入执行的过程是不一样的
Q4:HashSet为什么没有索引:
答案:使用到了链表和红黑树挂在hashbucket上面 过于复杂无法用索引表示
Q5:HashSet是用什么机制去保证去重复的?
答案:重写后的equals方法
————————————————————————————————————————————
LinkedHashSet底层原理
有序,不重复,无索引
底层数据结构:哈希表+链表
import java.util.Objects;
public class Student
{
private String name;
private int age;
public Student() {
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
/**
* 获取
* @return name
*/
public String getName() {
return name;
}
/**
* 设置
* @param name
*/
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
/**
* 获取
* @return age
*/
public int getAge() {
return age;
}
/**
* 设置
* @param age
*/
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String toString() {
return "Student{name = " + name + ", age = " + age + "}";
}
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
}