2024-03-14  阅读(41)
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回答

Set 接口是通过元素之间的比较来保证元素唯一性的,不同的实现类比较的方式不一样:

  1. HashSetLinkedHashSet 是基于哈希表实现的。他们是通过元素的hashCode()equals() 来保证的,只有当 hashCode() 相同且 equals() 方法返回 true 时,两个对象才被视为相同的,这样来保证元素的唯一性。
  2. TreeSet 是基于红黑树实现的。它是通过元素实现的 Comparable 接口或者在新建 TreeSet 时传入的 Comparator 来保证元素的唯一性。

详解

在 Java 中 Set 接口是一个不包含重复元素的集合,它主要有两类实现:

  1. HashSetLinkedHashSet 是基于哈希表实现的。
  2. TreeSet 是基于红黑树实现的。

他们是通过如下方式来保证元素的唯一性的。

  • HashSet

HashSet 使用哈希表来存储元素,底层是基于 HashMap 来实现的。当向 HashSet 中添加元素时,它首先计算出该元素的 hashcode 值,然后在通过扰动计算和按位与的方式计算出该元素的位置,若这个位置为空,则添加进去,若不为空,则通过 equals() 比较两者是否相同,如果相同,就不添加,不同,则找一个空位置添加。所以 HashSet 是通过 hashCode()equals() 来保证的,只有当 hashCode() 相同且 equals() 方法返回 true 时,两个对象才被视为相同的,这样就保证了元素的唯一性。

LinkedHashSetHashSet 的子类,只不过它是有序的,保证了迭代元素的顺序就是元素的插入顺序,元素的唯一值保证与 HashSet 一致。

关于 hashCode()equals() 请阅读这篇文章:

为什么重写 equals() 就一定要重写 hashCode()

  • TreeSet

TreeSet 实现 SortedSet 接口,使用红黑树结构来存储元素。元素的唯一性有两种方式保证:

  1. 使用自然顺序,需要元素实现 Comparable 接口,并重写了 compareTo()
  2. 在创建 TreeSet 的时候提供 Comparator 来保证。

如果两个元素通过比较器被认为是相等的,那么只有一个元素会被存储在 TreeSet 中。

其实 Set 接口的元素唯一性是由元素的比较来实现的,只不过不同的实现,它的比较方式不同罢了。

扩展

HashSet 、LinkedHashSet、TreeSet 有什么区别?

一、内部结构不同

  • HashSet 基于哈希表实现,底层是通过 HashMap 实现的。
  • LinkedHashSet 也是基于哈希表实现的,但它使用了一个双向链表来维护元素的插入顺序,底层是通过LinkedHashMap 实现的。
  • TreeSet 基于红黑树实现,底层是通过 TreeMap 实现的。

二、功能不同

  • HashSet 只保证元素的唯一性。
  • LinkedHashSet 保证元素的唯一性,同时也维持了元素的插入顺序。
  • TreeSet 保证了元素的唯一性,同时还支持按照元素的自然顺序进行排序,或者根据创建 TreeSet 时提供的 Comparator 进行排序。

三、性能

HashSet > LinkedHashSet > TreeSet

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