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服务器之家 - 编程语言 - Java教程 - hashset去除重复值原理实例解析

hashset去除重复值原理实例解析

2021-03-07 12:24三 丰 Java教程

这篇文章主要介绍了hashset去除重复值原理实例解析,具有一定借鉴价值,需要的朋友可以参考下。

Java中的set是一个不包含重复元素的集合,确切地说,是不包含e1.equals(e2)的元素对。Set中允许添加null。Set不能保证集合里元素的顺序。

在往set中添加元素时,如果指定元素不存在,则添加成功。也就是说,如果set中不存在(e==null?e1==null:e.queals(e1))的元素e1,则e1能添加到set中。

下面以set的一个实现类HashSet为例,简单介绍一下set不重复实现的原理:

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package com.darren.test.overide;
public class CustomString {
    private String value;
    public CustomString() {
        this("");
    }
    public CustomString(String value) {
        this.value = value;
    }
}
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package com.darren.test.overide;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class HashSetTest {
    public static void main(String[] args) {
        String a = new String("A");
        String b = new String("A");
        CustomString c = new CustomString("B");
        CustomString d = new CustomString("B");
        System.out.println("a.equals(b) == " + a.equals(b));
        System.out.println("c.equals(d) == " + c.equals(d));
        Set<Object> set = new HashSet<Object>();
        set.add(a);
        set.add(b);
        set.add(c);
        set.add(d);
        System.out.println("set.size() == " + set.size());
        for (Object object : set) {
            System.out.println(object);
        }
    }
}

运行结果如下:

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a.equals(b) == true
c.equals(d) == false
set.size() == 3
com.darren.test.overide.CustomString@2c39d2
A
com.darren.test.overide.CustomString@5795ce

也许你已经看出关键来了,没错就是equals方法。这么说还是不恰当,准确的说应该是equals和hashcode方法。为什么这么说呢,让我们改一改CustomString类在进行测试:

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package com.darren.test.overide;
public class CustomString {
    private String value;
    public CustomString() {
        this("");
    }
    public CustomString(String value) {
        this.value = value;
    }
    @Override
      public Boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) {
            return true;
        } else if (obj instanceof CustomString) {
            CustomString customString = (CustomString) obj;
            return customString.value.equals(value);
        } else {
            return false;
        }
    }
}

测试结果:

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a.equals(b) == true
c.equals(d) == true
set.size() == 3
com.darren.test.overide.CustomString@12504e0
A
com.darren.test.overide.CustomString@1630eb6

这次的equals返回值都为true,但是set的size还是3

让我们继续改

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package com.darren.test.overide;
public class CustomString {
    private String value;
    public CustomString() {
        this("");
    }
    public CustomString(String value) {
        this.value = value;
    }
    @Override
      public int hashCode() {
        // return super.hashCode();
        return 1;
    }
}

再看结果:

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a.equals(b) == true
c.equals(d) == false
set.size() == 3
com.darren.test.overide.CustomString@1
com.darren.test.overide.CustomString@1
A

只重写hashCode方法,不重写equals方法也不行

最后再改一改

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package com.darren.test.overide;
public class CustomString {
    private String value;
    public CustomString() {
        this("");
    }
    public CustomString(String value) {
        this.value = value;
    }
    @Override
      public Boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) {
            return true;
        } else if (obj instanceof CustomString) {
            CustomString customString = (CustomString) obj;
            return customString.value.equals(value);
        } else {
            return false;
        }
    }
    @Override
      public int hashCode() {
        // return super.hashCode();
        return 1;
    }
}

最后结果:

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a.equals(b) == true
c.equals(d) == true
set.size() == 2
com.darren.test.overide.CustomString@1
A

可以了,证明需要重写equals方法和hashCode方法,来看原理:

java.lnag.Object中对hashCode的约定:

1.在一个应用程序执行期间,如果一个对象的equals方法做比较所用到的信息没有被修改的话,则对该对象调用hashCode方法多次,它必须始终如一地返回同一个整数。

2.如果两个对象根据equals(Objecto)方法是相等的,则调用这两个对象中任一对象的hashCode方法必须产生相同的整数结果。

3.如果两个对象根据equals(Objecto)方法是不相等的,则调用这两个对象中任一个对象的hashCode方法,不要求产生不同的整数结果。但如果能不同,则可能提高散列表的性能。

在HashSet中,基本的操作都是有HashMap底层实现的,因为HashSet底层是用HashMap存储数据的。当向HashSet中添加元素的时候,首先计算元素的hashcode值,然后用这个(元素的hashcode)%(HashMap集合的大小)+1计算出这个元素的存储位置,如果这个位置位空,就将元素添加进去;如果不为空,则用equals方法比较元素是否相等,相等就不添加,否则找一个空位添加。

如下是HashSet的部分源码:

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package java.util;
public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> 
  implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
    // 底层使用HashMap来保存HashSet中所有元素。  
    private transient HashMap<E,Object> map;
    // 定义一个虚拟的Object对象作为HashMap的value,将此对象定义为static final。  
    private static final Object PRESENT = new Object();
    /**
   * 默认的无参构造器,构造一个空的HashSet。
   
   * 实际底层会初始化一个空的HashMap,并使用默认初始容量为16和加载因子0.75。
   */
    public HashSet() {
        map = new HashMap<E,Object>();
    }
    /**
   * 构造一个包含指定collection中的元素的新set。
   *
   * 实际底层使用默认的加载因子0.75和足以包含指定
   * collection中所有元素的初始容量来创建一个HashMap。
   * @param c 其中的元素将存放在此set中的collection。
   */
    public HashSet(Collection< extends E> c) {
        map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
        addAll(c);
    }
    /**
   * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个空的HashSet。
   *
   * 实际底层以相应的参数构造一个空的HashMap。
   * @param initialCapacity 初始容量。
   * @param loadFactor 加载因子。
   */
    public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
    }
    /**
   * 以指定的initialCapacity构造一个空的HashSet。
   *
   * 实际底层以相应的参数及加载因子loadFactor为0.75构造一个空的HashMap。
   * @param initialCapacity 初始容量。
   */
    public HashSet(int initialCapacity) {
        map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);
    }
    /**
   * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。
   * 此构造函数为包访问权限,不对外公开,实际只是是对LinkedHashSet的支持。
   *
   * 实际底层会以指定的参数构造一个空LinkedHashMap实例来实现。
   * @param initialCapacity 初始容量。
   * @param loadFactor 加载因子。
   * @param dummy 标记。
   */
    HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, Boolean dummy) {
        map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
    }
    /**
   * 返回对此set中元素进行迭代的迭代器。返回元素的顺序并不是特定的。
   
   * 底层实际调用底层HashMap的keySet来返回所有的key。
   * 可见HashSet中的元素,只是存放在了底层HashMap的key上,
   * value使用一个static final的Object对象标识。
   * @return 对此set中元素进行迭代的Iterator。
   */
    @Override
      public Iterator<E> iterator() {
        return map.keySet().iterator();
    }
    /**
   * 返回此set中的元素的数量(set的容量)。
   *
   * 底层实际调用HashMap的size()方法返回Entry的数量,就得到该Set中元素的个数。
   * @return 此set中的元素的数量(set的容量)。
   */
    @Override
      public int size() {
        return map.size();
    }
    /**
   * 如果此set不包含任何元素,则返回true。
   *
   * 底层实际调用HashMap的isEmpty()判断该HashSet是否为空。
   * @return 如果此set不包含任何元素,则返回true。
   */
    @Override
      public Boolean isEmpty() {
        return map.isEmpty();
    }
    /**
   * 如果此set包含指定元素,则返回true。
   * 更确切地讲,当且仅当此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))
   * 的e元素时,返回true。
   *
   * 底层实际调用HashMap的containsKey判断是否包含指定key。
   * @param o 在此set中的存在已得到测试的元素。
   * @return 如果此set包含指定元素,则返回true。
   */
    @Override
      public Boolean contains(Object o) {
        return map.containsKey(o);
    }
    /**
   * 如果此set中尚未包含指定元素,则添加指定元素。
   * 更确切地讲,如果此 set 没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2))
   * 的元素e2,则向此set 添加指定的元素e。
   * 如果此set已包含该元素,则该调用不更改set并返回false。
   *
   * 底层实际将将该元素作为key放入HashMap。
   * 由于HashMap的put()方法添加key-value对时,当新放入HashMap的Entry中key
   * 与集合中原有Entry的key相同(hashCode()返回值相等,通过equals比较也返回true),
   * 新添加的Entry的value会将覆盖原来Entry的value,但key不会有任何改变,
   * 因此如果向HashSet中添加一个已经存在的元素时,新添加的集合元素将不会被放入HashMap中,
   * 原来的元素也不会有任何改变,这也就满足了Set中元素不重复的特性。
   * @param e 将添加到此set中的元素。
   * @return 如果此set尚未包含指定元素,则返回true。
   */
    @Override
      public Boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }
    /**
   * 如果指定元素存在于此set中,则将其移除。
   * 更确切地讲,如果此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e,
   * 则将其移除。如果此set已包含该元素,则返回true
   * (或者:如果此set因调用而发生更改,则返回true)。(一旦调用返回,则此set不再包含该元素)。
   *
   * 底层实际调用HashMap的remove方法删除指定Entry。
   * @param o 如果存在于此set中则需要将其移除的对象。
   * @return 如果set包含指定元素,则返回true。
   */
    @Override
      public Boolean remove(Object o) {
        return map.remove(o)==PRESENT;
    }
    /**
   * 从此set中移除所有元素。此调用返回后,该set将为空。
   *
   * 底层实际调用HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。
   */
    @Override
      public void clear() {
        map.clear();
    }
}

总结

以上就是本文关于hashset去除重复值原理实例解析的全部内容,希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题,如有不足之处,欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持!

原文链接:http://blog.csdn.net/zpf336/article/details/42397415

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