Hashset

Android知识总结

一、参数和构造方法

public class HashSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
    //内部使用 HashMap
    private transient HashMap<E,Object> map;

    // 虚拟对象,用来作为 value 放到 map 中
    private static final Object PRESENT = new Object();

    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

    // 把另一个集合的元素全都添加到当前 Set 中
    // 注意,这里初始化 map 的时候是计算了它的初始容量的
    public HashSet(Collection<? extends E> c) {
        map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
        addAll(c);
    }

    // 指定初始容量和装载因子
    public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }

    // 只指定初始容量
    public HashSet(int initialCapacity) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity);
    }

    // 非 public,主要是给 LinkedHashSet 使用的
    HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
        map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }
}

构造方法都是调用 HashMap 对应的构造方法。
最后一个构造方法有点特殊,它不是 public 的,意味着它只能被同一个包或者子类调用,这是 LinkedHashSet 专属的方法。

二、其他方法

  • 遍历元素

接调用 map 的 keySet 的迭代器。

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

// 元素个数
public int size() {
    return map.size();
}

// 检查是否为空
public boolean isEmpty() {
    return map.isEmpty();
}
  • 查询元素

Set 没有 get()方法哦,因为 get 似乎没有意义,不像 List 那样可以按 index 获取元素。

这里只要一个检查元素是否存在的方法 contains(),直接调用 map的 containsKey()方法。

// 检查是否包含某个元素
public boolean contains(Object o) {
    return map.containsKey(o);
}
  • 添加元素

直接调用 HashMap 的 put()方法,把元素本身作为 key,把 PRESENT 作为 value,也就是这个 map 中所有的 value 都是一样的。

// 添加元素
public boolean add(E e) {
    return map.put(e, PRESENT)==null;
}
  • 删除元素

直接调用 HashMap 的 remove()方法,注意 map 的 remove 返回是删除元素的value,而 Set 的 remove 返回的是 boolean 类型。

这里要检查一下,如果是 null 的话说明没有该元素,如果不是 null 肯定等于PRESENT。

// 删除元素
public boolean remove(Object o) {
    return map.remove(o)==PRESENT;
}

// 清空所有元素
public void clear() {
    map.clear();
}
  • 克隆方法
// 克隆方法
@SuppressWarnings("unchecked")
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(e);
    }
}
  • 序列化
// 序列化写出方法
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
    throws java.io.IOException {
    // 写出非 static 非 transient 属性
    s.defaultWriteObject();

    // 写出 map 的容量和装载因子
    s.writeInt(map.capacity());
    s.writeFloat(map.loadFactor());

    // 写出元素个数
    s.writeInt(map.size());

    //  遍历写出所有元素
    for (E e : map.keySet())
        s.writeObject(e);
}
// 序列化读入方法
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
    throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
    // 读入非 static 非 transient 属性
    s.defaultReadObject();

    //  读入容量, 并检查不能小于 0
    int capacity = s.readInt();
    if (capacity < 0) {
        throw new InvalidObjectException("Illegal capacity: " +
                                         capacity);
    }

    // 读入装载因子, 并检查不能小于等于 0 或者是 NaN(Not a Number);
    // java.lang.Float.NaN = 0.0f / 0.0f;
    float loadFactor = s.readFloat();
    if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) {
        throw new InvalidObjectException("Illegal load factor: " +
                                         loadFactor);
    }

    // 读入元素个数并检查不能小于 0
    int size = s.readInt();
    if (size < 0) {
        throw new InvalidObjectException("Illegal size: " +
                                         size);
    }

    // 根据元素个数重新设置容量
    // 这是为了保证 map 有足够的容量容纳所有元素, 防止无意义的扩容
    capacity = (int) Math.min(size * Math.min(1 / loadFactor, 4.0f),
            HashMap.MAXIMUM_CAPACITY);

    // 创建 map, 检查是不是 LinkedHashSet 类型
    map = (((HashSet<?>)this) instanceof LinkedHashSet ?
           new LinkedHashMap<E,Object>(capacity, loadFactor) :
           new HashMap<E,Object>(capacity, loadFactor));

    // 读入所有元素, 并放入 map 中
    for (int i=0; i<size; i++) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
            E e = (E) s.readObject();
        map.put(e, PRESENT);
    }
}
  • 迭代器
//可分割的迭代器, 主要用于多线程并行迭代处理时使用
public Spliterator<E> spliterator() {
    return new HashMap.KeySpliterator<E,Object>(map, 0, -1, 0, 0);
}

三、总结

  • (1)HashSet 内部使用 HashMap 的 key 存储元素,以此来保证元素不重复;
  • (2)HashSet 是无序的,因为 HashMap 的 key 是无序的;
  • (3)HashSet 中允许有一个 null 元素,因为 HashMap 允许 key 为 null;
  • (4)HashSet 是非线程安全的;
  • (5)HashSet 是没有 get()方法的;

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