Hashset

Android知识总结

一、参数和构造方法

public class HashSet
    extends AbstractSet
    implements Set, Cloneable, java.io.Serializable
{
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
    //内部使用 HashMap
    private transient HashMap 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 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 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 newSet = (HashSet) super.clone();
        newSet.map = (HashMap) 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(capacity, loadFactor) :
           new HashMap(capacity, loadFactor));

    // 读入所有元素, 并放入 map 中
    for (int i=0; i

• 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 spliterator() {
    return new HashMap.KeySpliterator(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；