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HashSet实现不重复储值原理-附源码解析

在HashSet中,基本的操作都是由HashMap底层实现的,因为HashSet底层是用HashMap存储数据。当向HashSet中添加元素的时候,首先计算元素的hashcode值,然后用这个(元素的hashcode)%(HashMap集合的大小)+1计算出这个元素的存储位置,如果这个位置位空,就将元素添加进去;如果不为空,则用 equals 方法比较元素是否相等,相等就不添加,否则找一个空位添加。

附中文注释源码:

  1   public class HashSet<E>    2       extends AbstractSet<E>    3       implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable    4   {    5       static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;    6       7       // 底层使用HashMap来保存HashSet中所有元素。    8       private transient HashMap<E,Object> map;    9          10       // 定义一个虚拟的Object对象作为HashMap的value,将此对象定义为static final。   11       private static final Object PRESENT = new Object();   12      13       /**  14        * 默认的无参构造器,构造一个空的HashSet。  15        *   16        * 实际底层会初始化一个空的HashMap,并使用默认初始容量为16和加载因子0.75。  17        */   18       public HashSet() {   19       map = new HashMap<E,Object>();   20       }   21      22       /**  23        * 构造一个包含指定collection中的元素的新set。  24        *  25        * 实际底层使用默认的加载因子0.75和足以包含指定  26        * collection中所有元素的初始容量来创建一个HashMap。  27        * @param c 其中的元素将存放在此set中的collection。  28        */   29       public HashSet(Collection<? extends E> c) {   30       map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));   31       addAll(c);   32       }   33      34       /**  35        * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个空的HashSet。  36        *  37        * 实际底层以相应的参数构造一个空的HashMap。  38        * @param initialCapacity 初始容量。  39        * @param loadFactor 加载因子。  40        */   41       public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {   42       map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);   43       }   44      45       /**  46        * 以指定的initialCapacity构造一个空的HashSet。  47        *  48        * 实际底层以相应的参数及加载因子loadFactor为0.75构造一个空的HashMap。  49        * @param initialCapacity 初始容量。  50        */   51       public HashSet(int initialCapacity) {   52       map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);   53       }   54      55       /**  56        * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。  57        * 此构造函数为包访问权限,不对外公开,实际只是是对LinkedHashSet的支持。  58        *  59        * 实际底层会以指定的参数构造一个空LinkedHashMap实例来实现。  60        * @param initialCapacity 初始容量。  61        * @param loadFactor 加载因子。  62        * @param dummy 标记。  63        */   64       HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {   65       map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);   66       }   67      68       /**  69        * 返回对此set中元素进行迭代的迭代器。返回元素的顺序并不是特定的。  70        *   71        * 底层实际调用底层HashMap的keySet来返回所有的key。  72        * 可见HashSet中的元素,只是存放在了底层HashMap的key上,  73        * value使用一个static final的Object对象标识。  74        * @return 对此set中元素进行迭代的Iterator。  75        */   76       public Iterator<E> iterator() {   77       return map.keySet().iterator();   78       }   79      80       /**  81        * 返回此set中的元素的数量(set的容量)。  82        *  83        * 底层实际调用HashMap的size()方法返回Entry的数量,就得到该Set中元素的个数。  84        * @return 此set中的元素的数量(set的容量)。  85        */   86       public int size() {   87       return map.size();   88       }   89      90       /**  91        * 如果此set不包含任何元素,则返回true。  92        *  93        * 底层实际调用HashMap的isEmpty()判断该HashSet是否为空。  94        * @return 如果此set不包含任何元素,则返回true。  95        */   96       public boolean isEmpty() {   97       return map.isEmpty();   98       }   99     100       /** 101        * 如果此set包含指定元素,则返回true。 102        * 更确切地讲,当且仅当此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e)) 103        * 的e元素时,返回true。 104        * 105        * 底层实际调用HashMap的containsKey判断是否包含指定key。 106        * @param o 在此set中的存在已得到测试的元素。 107        * @return 如果此set包含指定元素,则返回true。 108        */  109       public boolean contains(Object o) {  110       return map.containsKey(o);  111       }  112     113       /** 114        * 如果此set中尚未包含指定元素,则添加指定元素。 115        * 更确切地讲,如果此 set 没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2)) 116        * 的元素e2,则向此set 添加指定的元素e。 117        * 如果此set已包含该元素,则该调用不更改set并返回false。 118        * 119        * 底层实际将将该元素作为key放入HashMap。 120        * 由于HashMap的put()方法添加key-value对时,当新放入HashMap的Entry中key 121        * 与集合中原有Entry的key相同(hashCode()返回值相等,通过equals比较也返回true), 122        * 新添加的Entry的value会将覆盖原来Entry的value,但key不会有任何改变, 123        * 因此如果向HashSet中添加一个已经存在的元素时,新添加的集合元素将不会被放入HashMap中, 124        * 原来的元素也不会有任何改变,这也就满足了Set中元素不重复的特性。 125        * @param e 将添加到此set中的元素。 126        * @return 如果此set尚未包含指定元素,则返回true。 127        */  128       public boolean add(E e) {  129       return map.put(e, PRESENT)==null;  130       }  131     132       /** 133        * 如果指定元素存在于此set中,则将其移除。 134        * 更确切地讲,如果此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e, 135        * 则将其移除。如果此set已包含该元素,则返回true 136        * (或者:如果此set因调用而发生更改,则返回true)。(一旦调用返回,则此set不再包含该元素)。 137        * 138        * 底层实际调用HashMap的remove方法删除指定Entry。 139        * @param o 如果存在于此set中则需要将其移除的对象。 140        * @return 如果set包含指定元素,则返回true。 141        */  142       public boolean remove(Object o) {  143       return map.remove(o)==PRESENT;  144       }  145     146       /** 147        * 从此set中移除所有元素。此调用返回后,该set将为空。 148        * 149        * 底层实际调用HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。 150        */  151       public void clear() {  152       map.clear();  153       }  154 }155     

 

HashSet实现不重复储值原理-附源码解析