Java之Hashset的原理及解析

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Java之Hashset的原理及解析。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

4.数据结构

4.1二叉树【理解】

  • 二叉树的特点

    • 二叉树中,任意一个节点的度要小于等于2

      • 节点: 在树结构中,每一个元素称之为节点

      • 度: 每一个节点的子节点数量称之为度

  • 二叉树结构图

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4.2二叉查找树【理解】

  • 二叉查找树的特点

    • 二叉查找树,又称二叉排序树或者二叉搜索树

    • 每一个节点上最多有两个子节点

    • 左子树上所有节点的值都小于根节点的值

    • 右子树上所有节点的值都大于根节点的值

  • 二叉查找树结构图

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  • 二叉查找树和二叉树对比结构图

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  • 二叉查找树添加节点规则

    • 小的存左边

    • 大的存右边

    • 一样的不存

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4.3平衡二叉树【理解】

  • 平衡二叉树的特点

    • 二叉树左右两个子树的高度差不超过1

    • 任意节点的左右两个子树都是一颗平衡二叉树

  • 平衡二叉树旋转

    • 旋转触发时机

      • 当添加一个节点之后,该树不再是一颗平衡二叉树

    • 左旋

      • 就是将根节点的右侧往左拉,原先的右子节点变成新的父节点,并把多余的左子节点出让,给已经降级的根节点当右子节点

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    • 右旋

      • 就是将根节点的左侧往右拉,左子节点变成了新的父节点,并把多余的右子节点出让,给已经降级根节点当左子节点

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  • 平衡二叉树和二叉查找树对比结构图

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  • 平衡二叉树旋转的四种情况

    • 左左

      • 左左: 当根节点左子树的左子树有节点插入,导致二叉树不平衡

      • 如何旋转: 直接对整体进行右旋即可

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    • 左右

      • 左右: 当根节点左子树的右子树有节点插入,导致二叉树不平衡

      • 如何旋转: 先在左子树对应的节点位置进行左旋,在对整体进行右旋

      • Java之Hashset的原理及解析,java,java,开发语言,笔记,算法,Hashset,集合

    • 右右

      • 右右: 当根节点右子树的右子树有节点插入,导致二叉树不平衡

      • 如何旋转: 直接对整体进行左旋即可

      • Java之Hashset的原理及解析,java,java,开发语言,笔记,算法,Hashset,集合

    • 右左

      • 右左:当根节点右子树的左子树有节点插入,导致二叉树不平衡

      • 如何旋转: 先在右子树对应的节点位置进行右旋,在对整体进行左旋

      • Java之Hashset的原理及解析,java,java,开发语言,笔记,算法,Hashset,集合

4.3红黑树【理解】

  • 红黑树的特点

    • 平衡二叉B树

    • 每一个节点可以是红或者黑

    • 红黑树不是高度平衡的,它的平衡是通过"自己的红黑规则"进行实现的

  • 红黑树的红黑规则有哪些

    1. 每一个节点或是红色的,或者是黑色的

    2. 根节点必须是黑色

    3. 如果一个节点没有子节点或者父节点,则该节点相应的指针属性值为Nil,这些Nil视为叶节点,每个叶节点(Nil)是黑色的

    4. 如果某一个节点是红色,那么它的子节点必须是黑色(不能出现两个红色节点相连 的情况)

    5. 对每一个节点,从该节点到其所有后代叶节点的简单路径上,均包含相同数目的黑色节点

    6. Java之Hashset的原理及解析,java,java,开发语言,笔记,算法,Hashset,集合

  • 红黑树添加节点的默认颜色

    • 添加节点时,默认为红色,效率高

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  • 红黑树添加节点后如何保持红黑规则

    • 根节点位置

      • 直接变为黑色

    • 非根节点位置

      • 父节点为黑色

        • 不需要任何操作,默认红色即可

      • 父节点为红色

        • 叔叔节点为红色

          1. 将"父节点"设为黑色,将"叔叔节点"设为黑色

          2. 将"祖父节点"设为红色

          3. 如果"祖父节点"为根节点,则将根节点再次变成黑色

        • 叔叔节点为黑色

          1. 将"父节点"设为黑色

          2. 将"祖父节点"设为红色

          3. 以"祖父节点"为支点进行旋转

##5.HashSet集合

5.1HashSet集合概述和特点【应用】

  • 底层数据结构是哈希表

  • 存取无序

  • 不可以存储重复元素

  • 没有索引,不能使用普通for循环遍历

5.2HashSet集合的基本应用【应用】

存储字符串并遍历

 
public class HashSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        HashSet<String> set = new HashSet<String>();
​
        //添加元素
        set.add("hello");
        set.add("world");
        set.add("java");
        //不包含重复元素的集合
        set.add("world");
​
        //遍历
        for(String s : set) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

5.3哈希值【理解】

  • 哈希值简介

    是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值

  • 如何获取哈希值

    Object类中的public int hashCode():返回对象的哈希码值

  • 哈希值的特点

    • 同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的

    • 默认情况下,不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法,可以实现让不同对象的哈希值相同

5.4哈希表结构【理解】

  • JDK1.8以前

    数组 + 链表

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  • JDK1.8以后

    • 节点个数少于等于8个

      数组 + 链表

    • 节点个数多于8个

      数组 + 红黑树

    • Java之Hashset的原理及解析,java,java,开发语言,笔记,算法,Hashset,集合

5.5HashSet集合存储学生对象并遍历【应用】

  • 案例需求

    • 创建一个存储学生对象的集合,存储多个学生对象,使用程序实现在控制台遍历该集合

    • 要求:学生对象的成员变量值相同,我们就认为是同一个对象

  • 代码实现

    学生类
    
    public class Student {
        private String name;
        private int age;
    ​
        public Student() {
        }
    ​
        public Student(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    ​
        public String getName() {
            return name;
        }
    ​
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    ​
        public int getAge() {
            return age;
        }
    ​
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    ​
        @Override
        public boolean equals(Object o) {
            if (this == o) return true;
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
    ​
            Student student = (Student) o;
    ​
            if (age != student.age) return false;
            return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
        }
    ​
        @Override
        public int hashCode() {
            int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
            result = 31 * result + age;
            return result;
        }
    }
    测试类
    
    public class HashSetDemo02 {
        public static void main(String[] args) {
            //创建HashSet集合对象
            HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
    ​
            //创建学生对象
            Student s1 = new Student("林青霞", 30);
            Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
            Student s3 = new Student("王祖贤", 33);
    ​
            Student s4 = new Student("王祖贤", 33);
    ​
            //把学生添加到集合
            hs.add(s1);
            hs.add(s2);
            hs.add(s3);
            hs.add(s4);
    ​
            //遍历集合(增强for)
            for (Student s : hs) {
                System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
            }
        }
    }
  • 总结

    HashSet集合存储自定义类型元素,要想实现元素的唯一,要求必须重写hashCode方法和equals方法文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-707764.html

    使用场景

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