java集合－HashSet

基本概念和实例

HashSet类，是存在于java.util包中的类。同时也被称为集合，该容器中只能存储不重复的对象。

HashMap的实现过程，对于HashSet而言，它是基于HashMap来实现的，底层采用HashMap来保存元素。

结构图：（来源互联网）



实例1：Hashset遍历

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;

public class HashSetIteratorTest {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub

HashSet<Integer> hashSet=new HashSet<>();
for(int i=0;i<10;i++)
{
hashSet.add(i);
}
//1:通过迭代器遍历
Iterator<Integer> iterator=hashSet.iterator();
while(iterator.hasNext())
{
System.out.println(iterator.next());
}
//2:通过for-each  不推荐使用
Integer []array=(Integer[])hashSet.toArray(new Integer[0]);
for(Integer i:array)
{
System.out.println(i);

}
}
}

实例2：HashSet基本用法

package com.csu.collection;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;

public class HashSetTest {

public static void main(String [] args)
{
HashSet<String> set = new HashSet<>();

// 将元素添加到Set中
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");
set.add("d");
set.add("e");

// 打印HashSet的实际大小
System.out.println("size :"+set.size());

// 判断HashSet是否包含某个值
System.out.printf("HashSet contains a :%s\n", set.contains("a"));
System.out.printf("HashSet contains g :%s\n", set.contains("g"));

// 删除HashSet中的“e”
set.remove("e");

// 将Set转换为数组
String[] arr = (String[])set.toArray(new String[0]);
for (String str:arr)
System.out.printf("for each : %s\n", str);

// 新建一个包含b、c、f的HashSet
HashSet<String> otherset = new HashSet<>();
otherset.add("b");
otherset.add("c");
otherset.add("f");

// 克隆一个removeset，内容和set一模一样
HashSet<String> removeset = (HashSet<String>)set.clone();
// 删除“removeset中，属于otherSet的元素”
removeset.removeAll(otherset);
// 打印removeset
System.out.printf("removeset : %s\n", removeset);

// 克隆一个retainset，内容和set一模一样
HashSet<String> retainset = (HashSet)set.clone();
// 保留“retainset中，属于otherSet的元素”
retainset.retainAll(otherset);
// 打印retainset
System.out.printf("retainset : %s\n", retainset);

// 遍历HashSet
for(Iterator iterator = set.iterator();
iterator.hasNext(); )
System.out.printf("iterator : %s\n", iterator.next());

// 清空HashSet
set.clear();

// 输出HashSet是否为空
System.out.printf("%s\n", set.isEmpty()?"set is empty":"set is not empty");
}
}

源码分析（转载，查看原文请点击）

一、定义

public class HashSet<E>
extends AbstractSet<E>
implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable

HashSet继承AbstractSet类，实现Set、Cloneable、Serializable接口。其中AbstractSet提供 Set 接口的骨干实现，从而最大限度地减少了实现此接口所需的工作。Set接口是一种不包括重复元素的Collection，它维持它自己的内部排序，所以随机访问没有任何意义。

基本属性

//基于HashMap实现，底层使用HashMap保存所有元素
private transient HashMap<E,Object> map;

//定义一个Object对象作为HashMap的value
private static final Object PRESENT = new Object();

构造函数

/**
* 默认构造函数
* 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<>();
}

/**
* 构造一个包含指定 collection 中的元素的新 set。
*/
public HashSet(Collection<? extends E> c) {
map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
addAll(c);
}

/**
* 构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例具有指定的初始容量和指定的加载因子
*/
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}

/**
* 构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例具有指定的初始容量和默认的加载因子（0.75）。
*/
public HashSet(int initialCapacity) {
map = new HashMap<>(initialCapacity);
}

/**
* 在API中我没有看到这个构造函数，今天看源码才发现（原来访问权限为包权限，不对外公开的）
* 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。
* dummy 为标识 该构造函数主要作用是对LinkedHashSet起到一个支持作用
*/
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}

从构造函数中可以看出HashSet所有的构造都是构造出一个新的HashMap，其中最后一个构造函数，为包访问权限是不对外公开，仅仅只在使用LinkedHashSet时才会发生作用。

二、方法

既然HashSet是基于HashMap，那么对于HashSet而言，其方法的实现过程是非常简单的。

public Iterator<E> iterator() {
return map.keySet().iterator();
}

iterator()方法返回对此 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。底层调用HashMap的keySet返回所有的key，这点反应了HashSet中的所有元素都是保存在HashMap的key中，value则是使用的PRESENT对象，该对象为static final。

public int size() {
return map.size();
}

size()返回此 set 中的元素的数量（set 的容量）。底层调用HashMap的size方法，返回HashMap容器的大小。

public boolean isEmpty() {
return map.isEmpty();
}

isEmpty()，判断HashSet()集合是否为空，为空返回 true，否则返回false

public boolean contains(Object o) {
return map.containsKey(o);
}

contains()，判断某个元素是否存在于HashSet()中，存在返回true，否则返回false。更加确切的讲应该是要满足这种关系才能返回true：(o==null ? e==null : o.equals(e))。底层调用containsKey判断HashMap的key值是否为空。

public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}

add()如果此 set 中尚未包含指定元素，则添加指定元素。如果此Set没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2)) 的e2时，则将e2添加到Set中，否则不添加且返回false。由于底层使用HashMap的put方法将key = e，value=PRESENT构建成key-value键值对，当此e存在于HashMap的key中，则value将会覆盖原有value，但是key保持不变，所以如果将一个已经存在的e元素添加中HashSet中，新添加的元素是不会保存到HashMap中，所以这就满足了HashSet中元素不会重复的特性。

public boolean remove(Object o) {
return map.remove(o)==PRESENT;
}

remove如果指定元素存在于此 set 中，则将其移除。底层使用HashMap的remove方法删除指定的Entry。

public void clear() {
map.clear();
}

clear从此 set 中移除所有元素。底层调用HashMap的clear方法清除所有的Entry。

public Object clone() {
try {
HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();
newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();
return newSet;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new InternalError();
}
}

clone返回此 HashSet 实例的浅表副本：并没有复制这些元素本身。