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标题: HashSet的实现原理 [打印本页]

作者: Y_Y 时间: 2013-11-4 12:19
标题: HashSet的实现原理
hashSet
1. HashSet概述：
HashSet实现Set接口，由哈希表（实际上是一个HashMap实例）支持。它不保证set 的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用null元素。

2. HashSet的实现：
对于HashSet而言，它是基于HashMap实现的，HashSet底层使用HashMap来保存所有元素，因此HashSet 的实现比较简单，相关HashSet的操作，基本上都是直接调用底层HashMap的相关方法来完成， HashSet的源代码如下：
Java代码
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.       /**
156.       * 返回此HashSet实例的浅表副本：并没有复制这些元素本身。
157.       *
158.       * 底层实际调用HashMap的clone()方法，获取HashMap的浅表副本，并设置到HashSet中。
159.       */
160.       public Object clone() {
161.          try {
162.                HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();
163.                newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();
164.             return newSet;
165.          } catch (CloneNotSupportedException e) {
166.             throw new InternalError();
167.          }
168.       }
169. }

作者: 呆萌 时间: 2013-11-4 13:36
{:soso_e115:}沙花~

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