자바 개선 장(24)-----HashSet

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이전 블로그 게시물에서( Java 개선 장(23) -----HashMap )에서는 HashMap의 구현 과정을 자세히 설명합니다. HashSet의 경우 HashMap을 기반으로 구현되며 하위 계층에서는 HashMap을 사용하여 요소를 저장합니다. . 그러니 HashMap에 익숙하다면 HashSet은 참 쉽습니다!!

1. 정의

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

HashSet은 AbstractSet 클래스를 상속하고 Set, Cloneable 및 Serialized 인터페이스를 구현합니다. 그중 AbstractSet은 Set 인터페이스의 백본 구현을 제공하므로 이 인터페이스를 구현하는 데 필요한 작업을 최소화합니다. Set 인터페이스는 중복 요소를 포함하지 않는 컬렉션이므로 자체 내부 순서를 유지하므로 임의 액세스가 의미가 없습니다.

기본 속성

//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();

생성자

/**
         * 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);
        }

생성자에서 볼 수 있듯이 HashSet의 모든 생성자는 새로운 HashMap을 생성합니다. 마지막 생성자는 패키지 액세스를 위해 공개되지 않으며 LinkedHashSet을 사용할 때만 적용됩니다.

2. 메소드

HashSet은 HashMap을 기반으로 하므로 HashSet의 메소드 구현 과정은 다음과 같습니다. 매우 간단합니다. iterator() 메서드는 이 집합의 요소를 반복하는 반복자를 반환합니다. 요소가 반환되는 순서는 구체적이지 않습니다. HashMap의 keySet에 대한 기본 호출은 모든 키를 반환합니다. 이는 HashSet의 모든 요소가 HashMap의 키에 저장되고 값이 정적 최종인 PRESENT 객체임을 반영합니다.

안돼요

                                           ~ 맨 아래 레이어는 HashMap의 크기 메서드를 호출하고 HashMap 컨테이너의 크기를 반환합니다.

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

isEmpty(), HashSet() 집합이 비어 있는지 확인하고 를 반환합니다. 비어 있으면 true이고, 그렇지 않으면 false가 반환됩니다.

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

contains(), HashSet()에 요소가 있는지 확인하고, 있으면 true를 반환합니다. , 그렇지 않으면 false를 반환합니다. 더 정확하게 말하면, true를 반환하려면 이 관계가 충족되어야 합니다: (o==null ? e==null : o.equals(e)). 맨 아래 계층은 HashMap의 키 값이 비어 있는지 확인하기 위해 containKey를 호출합니다.

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

add() 이 세트에 지정된 요소가 아직 포함되지 않은 경우 지정된 요소를 추가합니다. 이 Set에 (e==null ? e2==null : e.equals(e2))를 만족하는 e2가 포함되어 있지 않으면 e2가 Set에 추가되고, 그렇지 않으면 추가되지 않고 false가 반환됩니다. 맨 아래 계층은 HashMap의 put 메소드를 사용하여 key = e, value = PRESENT를 키-값 쌍으로 구성하므로 e가 HashMap의 키에 존재하면 값은 원래 값을 덮어쓰지만 키는 변경되지 않으므로 그대로 유지됩니다. HashSet에 기존 e 요소가 추가되면 새로 추가된 요소는 HashMap에 저장되지 않으므로 HashSet에 있는 요소가 반복되지 않는다는 특성을 만족시킵니다.

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

제거 지정된 요소가 이 세트에 있으면 제거됩니다. 맨 아래 레이어는 HashMap의 제거 메소드를 사용하여 지정된 항목을 삭제합니다.

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。

          后记：

          由于HashSet底层使用了HashMap实现，使其的实现过程变得非常简单，如果你对HashMap比较了解，那么HashSet简直是小菜一碟。有两个方法对HashMap和HashSet而言是非常重要的，下篇将详细讲解hashcode和equals。

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