java核心数据结构（三）——Set类族


一、Set核心实现类



如上图，Set和List是Collection接口的两个分支，比较重要且频繁使用的有HashSet、LinkedHashSet和TreeSet。比较鲜明的特点就是整个Set以及它的实现类中，集合中的元素是不能重复的，还有一个比较有意思的点在于，Set中的主要实现类都是对Map实现类的封装，例如HashSet封装了HashMap，LinkedHashSet封装了LinkedHashMap，TreeSet封装了TreeMap。查看源码，不难发现，HashSet中提供的构造方法，实际初始化的是一个HashMap对象。其他两个实现类亦是如此。

public class HashSet<E>
extends AbstractSet<E>
implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
public HashSet(Collection<? extends E> c) {
map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
addAll(c);
}
}
//TreeSet构造方法
public TreeSet() {
this(new TreeMap<E,Object>());
}
public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
this(new TreeMap<>(comparator));
}

而且不难发现，HashSet中的数据操作方法都是通过内部维护的一个HashMap对象，并将与Set相关的实现委托给改map对象进行处理。

private transient HashMap<E,Object> map;
public int size() {
return map.size();
}
public boolean isEmpty() {
return map.isEmpty();
}

所以对于与Map各实现类的特点Set相应的实现类也具备。这里进行简单总结：

Set	对应Map	特点
HashSet	HashSet	基于hash的快速插入，元素间无序
LinkedHashSet	LinkedHashMap	同上，元素有序，遍历集合时按照FIFO
TreeSet	TreeMap	高效的基于Key的排序算法

二、优化集合操作
1、分离循环调用的代码
例如：

//优化前
for(int i=0;i<list.size();i++)
{
}
//优化后
int count=list.size();
for(int i=0;i<count;i++)
{}

优化后，size方法只被调用一次，而不是每次都循环执行。同样循环体中的方法也注意这样的优化，集合中元素越多，这样的处理就越有意义。
2、省略相同操作

//简化前
if(list.get(i).indexOf("max")!=-1 && list.get(i).indexOf("zhong")!=-1
||list.get(i).indexOf("ai")!=-1)
{}
//简化为
String s=null;
if(s=list.get(i).indexOf("max")!=-1 && s.indexOf("zhong")!=-1
||s.indexOf("ai")!=-1)
{}

3、必要时还可直接调用原生的参数。如Vector类中的elementCount参数来替代对象的size方法以减少方法调用。这种优化程度应该是对系统精度要求极高。但也不失为一种思路。