Collection的Set接口实现与HashSet类

1、Set接口是Collection的子接口。Set接口存放的元素是无序的且不包含重复的元素，类似于数学概念的集合，集合中不允许有重复元素。Set接口有三个常用的实现类，分别是HashSet、LinkedHashSet、TreeSet，本节主要介绍HashSet实现类。HashSet是Set接口实现类之一，使用较为广泛，它不保存元素的加入顺序，并且不允许存储重复的元素。也就是当容器中已经存储一个相同的元素时，无法再添加一个完全相同的元素。下面先通过一个应用实例对HashSet的用法有个具体了解。

2、例子代码声明并实例化了一个HashSet对象，HashSet存储的元素是String对象，然后通过HashSet的add方法添加String对象，最后通过Iterator迭代器遍历HashSet集合。运行上述程序，在控制台上显示效果如下图所示：

3、从上图可以看出，HashSet藜局腑载添加的顺序与迭代显示的结果顺序并不一致，这也验证了HashSet存储元素的无序特征。有的同学可能会问，前面学过的数组、上节中例子代码的ArrayList都与加入元素的顺序相关，为什么HashSet与加入的元素顺序无关了呢？其实，HashSet类是根据元素的哈希码进行存储的，HashSet根据每个存储对象的哈希码值（调用hashCode方法获得），用固定的算法算出它的存储索引，把存储对象存放在一个叫做散列表的相应位置中，如果对应的位置没有其它元素，就只需要直接存入；如果该位置已经有元素了，就会将新对象跟该位置的所有对象进行比较（调用equals（）方法），以查看容器中是否已经存在该对象，若不存在，就存放该对象，若已经存在，就直接使用该对象。

4、HashSet的存储结构是个链表数组，每一个数组元素就是一个链表，类似这种数据结构称为散列表。上图中左边是数组，用于存储元素，该存储元素对应的数组下标是调用hashCode方法返回的存储元素的哈希码。当后加入元素的哈希码与已经加入的元素哈希码相同时，HashSet就会创建一个链表，将相同哈希码的元素存入一个链表，并将该链表的头指针存储到哈希码对应的数组元素中。前面的示例只是添加了String对象，如果要添加一个自定义的对象，又该如何呢？用HashSet存储自定义对象的示例应用。

5、因为Set集合中不能加入重复的元素，所以对于自定义类，需要提供判断怎样才算重复元素的方法。在例子代码中，hashCode(像粜杵泳)和equals()方法即是用来判断RemoveDuplicateObj对象是否为重复对象的标准方法。equals()方法用来比较两个对象是否为相等的对象。在自己实现的equals()方法中，用相关的条件来进行比较。例如对于RemoveDuplicateObj类，这里用name属性进行比较，name属性相同的为相等对象。hashCode()方法是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的，两个对象的hashCode相同，并不一定表示两个对象就相同，只能够说明这两个对象在散列存储结构中，存储在在同一个链表中。Java初学者可以这样理解，hashCode（）方法实际上返回的就是对象存储的物理地址（实际可能并不是，而是一个与对象相关的值）。 当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的hashCode方法，就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。Set实现类取对象时根据对象和哈希吗值计算出该对象的存储索引，在散列表相应位置上的元素间进行少量的比较操作就可以找到。Set接口存、取、删对象都有很高的效率。