【Java学习】HashSet、HashMap、TreeSet集合的方法|HashSet和HashMap、ArrayList的区别

心得感悟

这两天都在学集合的方法,如果没理解透,很容易混淆不同的集合的概念和方法,在多番查阅后,总结了一点集合之间的区别。虽然老师讲课的知识点是有顺序的,但刚听完课脑子里还是一团乱麻,写博客的确是一个梳理思路的好办法,感觉写博客就像自己当老师一样,如果要去教别人,肯定自己心里要有数。


内容简概

  • 一、集合框架图
  • 二、HashSet集合
  • 三、HashMap集合
  • 四、TreeSet集合
  • 五、HashSet和HashMap的区别
  • 六、HashSet和ArrayList的区别

具体内容

一、集合框架图

在上一篇文章中,我讲解了Collection中的几个子类,这篇文章我将主要讲解Map类的几个子类,如下图。

部分集合框架图

二、HashSet集合

1. 概念:
特点:作为Set集合的一种,首先是无序的,不可重复的;允许存放null值
2. 常用方法
因为HashSet继承Colletion,其实方法都大同小异,具体的代码请看上一篇文章,这里再讲一下removeIf方法,其他方法只列出方法名与功能。

方法名 功能
add() 添加元素
isEmpty() 如果此 set 不包含任何元素,则返回 true
contains(Object o) 判断是否包含某个元素
int size() 获取集合的大小(所含元素个数)
removeIf 根据条件删除元素
        HashSet<String> names = new HashSet<>();
        names.add("jack");
        names.add("marry");
        names.add("abc");
        names.removeIf(ele -> ele.compareTo("c")>0);

运行结果:[abc]
compareTo方法会用元素的首字母和指定元素的ASCII码比较,因为m,j的·ASCII码比c的ASCII码大,故会移除jackmarry

三、HashMap集合

1. 概念
HashMap其实就是一个有映射关系的集合。其存储数据特点为:键key- 值value。比如小明语文98分,小花语文92分,小亮语文98分。人物就是key,分数就是value,一个key只能有一个value,但是多个key可以指向同一个value。

2. 常用方法

方法名 功能
put 添加元素
size() 获取键值对的个数
keySet() 获取所有的key
values() 获取所有的value
entrySet() 获取Entry:key-value
get() 获取一个键对应的值

3. 简单例子
运行结果为:
(1){English=92, Chinese=89, Math=94}
(2){English=92, Chinese=91, Math=94}
(3)3
(4)[English, Chinese, Math]
(5)[92, 91, 94]
(6)[English=92, Chinese=91, Math=94]
(7)92

```java
        HashMap<String,Integer> score = new HashMap<>();

        // 1.添加对象:键值对
        score.put("Chinese",89);
        score.put("Math",94);
        score.put("English",92);
        System.out.println(score);

        // 2.更改某个键对应的值
        // 由于Set集合的不可重复性,再定义一个相同的key时,若value不同,后者会覆盖前者
        score.put("Chinese",91);
        System.out.println(score);

        // 3.获取键值对的个数
         System.out.println(score.size());

        //4. 获取所有的key
        System.out.println(score.keySet());

        //5. 获取所有的value
        System.out.println(score.values());

        // 6.获取Entry:key-value
        System.out.println(score.entrySet());

        // 7.获取一个键对应的值
        System.out.println(score.get("English"));

4. 键值对的遍历方法
(1)通过遍历key来得到每个key对应的值,运行结果为:
key:English value:92
key:Chinese value:91
key:Math value:94

for(String key: score.keySet()){
            //通过key得到值
            int s = score.get(key);
            System.out.println("key:"+ key+"  value:"+s);
        }

(2)通过EntrySet 得到Entry对象的集合,运行结果为:
key:English value:92
key:Chinese value:91
key:Math value:94

// 一个Entry管理一个键值对 getKey getValue
        Set<Map.Entry<String,Integer>> enteys = score.entrySet();
        for (Map.Entry entry:enteys){
            // 得到Entry对应的key
            String key = (String)entry.getKey();

            // 获取Entry对应的值
            Integer value = (Integer)entry.getValue();

            System.out.println("key:"+ key+"  value:"+ value);
        }

四、TreeSet集合

1. 概念
TreeSet是用来排序的集合,可以实现对元素按照某种规则进行排序。
2. 排序方式

(1)自然排序
TreeSet会调用集合元素的compareTo(Object obj)方法来比较元素之间大小关系,然后将集合元素按升序排列,这种方式就是自然排序。(比较的前提:两个对象的类型相同)。

(2)比较器排序
自然排序的使用十分有限,当我们希望一个程序能按照名字排序或者降序时,则需要自定义一个比较器,即编写一个
TreeSet默认采用自然排序。

  • 自然排序例子
    【错误版】在这个例子中,添加一个元素不会报错,但添加两个以上的元素后,但是没进行比较排序,程序会报错,那么如何使用默认的自然排序呢?请往下看。
public class Test1{
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Number> ts = new TreeSet();
        Number n1 = new Number(2);
        Number n2 = new Number(1);

        //向TreeSet集合中添加两个Number对象
        ts.add(n1);
        ts.add(n2);
        System.out.println(ts);
    }
}
class Number{
      int num;
      public Number(int num){
              this.num = num;
      }
}

【正确版】只要让该类继承Comparable接口就可以了,然后使用接口规定的compareTo方法。我们的输入顺序是[2,1],但是自然排序已经按升序顺序对它重新排列,故运行结果为:[1,2]

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Number> ts = new TreeSet();
        Number n1 = new Number(2);
        Number n2 = new Number(1);

        //向TreeSet集合中添加两个Number对象
        ts.add(n1);
        ts.add(n2);
        System.out.println(ts);
    }
}
class Number implements Comparable {
    int num;
    public Number(int num){
        this.num = num;
    }

    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        return 0;
    }
}

【进阶版】在升序排列的前提下,如果还有其他排序要求,可以重写compareTo的方法。注意的是,数字优先排序。下面这个例子在先按年龄升序排序,再按名字排序。运行结果为:
[Person{name='jack', age=5}, Person{name='rose', age=18}, Person{name='rose', age=19}, Person{name='jack', age=30}]

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Person> score = new TreeSet<>((Person p1,Person p2) -> p1.compareTo(p2));

        score.add(new Person("jack",5));
        score.add(new Person("jack",30));
        score.add(new Person("rose",18));
        score.add(new Person("rose",19));

        System.out.println(score);
    }
}
class Person implements Comparable{
    String name;
    int age;

    public Person(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        // 1.判断o对象是不是person的一个对象
        if (o instanceof Person){
            Person o1 = (Person)o;
            //自己规定比较的策略
            if (this.age != o1.age){
                return this.age - o1.age;
            }else {
                //年龄相同的情况下 再比姓名的字母
                return this.name.compareTo(o1.name);
            }
        }else {
            return -1;
        }
    }
  • 比较器排序例子
    在这个例子中,我们用比较器实现降序排序,可以使用Comparator接口。该接口里包含一个int compare(T o1,T o2)方法,该方法用于比较o1和o2的大小。运行结果为:[Number{num=54}, Number{num=9}, Number{num=4}, Number{num=-3}]
public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Number> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Number>() {
            @Override
            public int compare(Number num1, Number num2) {
                Number m1 = num1;
                Number m2 = num2;
                if (m1.num > m2.num) {
                    return -1;
                } else if (m1.num == m2.num) {
                    return 0;
                } else {
                    return 1;
                }
            }
        });

        ts.add(new Number(-3));
        ts.add(new Number(9));
        ts.add(new Number(54));
        ts.add(new Number(4));

        System.out.println(ts);
    }
}
class Number {
    int num;

    public Number(int num){
        this.num = num;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Number{" +
                "num=" + num +
                '}';
    }
}

五、HashSet和HashMap的区别

HashMap HashSet
实现了Map接口 实现Set接口
存储键值对 仅存储对象
调用put()向map中添加元素 调用add()方法向Set中添加元素
使用键(Key)计算Hashcode 使用成员对象来计算hashcode值,对于两个对象来说hashcode可能相同,所以equals()方法用来判断对象的相等性,如果两个对象不同的话,那么返回false
相对于HashSet较快,因为它是使用唯一的键获取对象 较HashMap来说比较慢

六、HashSet和ArrayList的区别

ArrayList HashSet
元素可重复 元素不可重复
有序存放 无序存放
存储数组 存储对象
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