面試寶典:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-HashSet

Java集合類關(guān)系圖整理

圖1
圖2

“脫掉HashSet的外衣“

構(gòu)造函數(shù)

  • 默認(rèn)構(gòu)造器

將傳入的集合添加到HashSet的構(gòu)造器

public?HashSet()?{
????????map?=?new?HashMap<>();
????}
  • 將傳入的集合添加到HashSet的構(gòu)造器
public?HashSet(Collection<??extends?E>?c)?{
????????map?=?new?HashMap<>(Math.max((int)?(c.size()/.75f)?+?1,?16));
????????addAll(c);
}
  • 明確初始容量和裝載因子的構(gòu)造器
public?HashSet(int?initialCapacity,?float?loadFactor)?{
????????map?=?new?HashMap<>(initialCapacity,?loadFactor);
????}
  • 僅明確初始容量的構(gòu)造器(裝載因子默認(rèn)0.75)
?public?HashSet(int?initialCapacity)?{
????????map?=?new?HashMap<>(initialCapacity);
?}

脫掉HashSet的外衣之后 發(fā)現(xiàn)里面是HashMap

新增元素

private?static?final?Object?PRESENT?=?new?Object();

public?boolean?add(E?e)?{
????????return?map.put(e,?PRESENT)==null;
????}

HashSet添加的元素是存放在HashMap的key位置上,而value取了默認(rèn)常量PRESENT,是一個(gè)空對(duì)象

HashMap的存取及擴(kuò)容原理
  • 一個(gè)HashMap中是16個(gè)默認(rèn)容量元素的陣列-每個(gè)區(qū)塊對(duì)應(yīng)于不同的哈希碼值

  • 如果各種對(duì)象具有相同的哈希碼值咨演,則它們將存儲(chǔ)在單個(gè)存儲(chǔ)buckets

  • 如果達(dá)到了加載因子孝宗,則會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新數(shù)組讨盒,該數(shù)組的大小是前一個(gè)數(shù)組的兩倍亿昏,并且所有元素都會(huì)被重新分散并在新的相應(yīng)存儲(chǔ)塊中并重新分配

  • 要檢索一個(gè)值,我們對(duì)一個(gè)鍵進(jìn)行哈希處理霹陡,對(duì)其進(jìn)行修改憋槐,然后轉(zhuǎn)到相應(yīng)的存儲(chǔ)塊双藕,并在存在多個(gè)對(duì)象的情況下搜索潛在的鏈表

刪除元素

removeNode

特點(diǎn)

  • 存儲(chǔ)唯一元素并允許空值

  • 由HashMap支持

  • 不保持插入順序

  • 不是線程安全的

HashSet如何保持唯一性

  • 將一個(gè)對(duì)象放入一個(gè)HashSet時(shí),它使用該對(duì)象的hashcode值來(lái)確定一個(gè)元素是否已經(jīng)在該集合中

  • 每個(gè)散列碼值對(duì)應(yīng)于某個(gè)塊位置秦陋,該塊位置可以包含計(jì)算出的散列值相同的各種元素

  • 具有相同hashCode的兩個(gè)對(duì)象可能不相等蔓彩。因此治笨,將使用equals()方法比較同一存儲(chǔ)桶中的對(duì)象

HashSet的性能

HashSet的性能主要受兩個(gè)參數(shù)影響 - 初始容量和負(fù)載因子

將元素添加到集合的預(yù)期時(shí)間復(fù)雜度是O(1)驳概,在最壞的情況下(僅存在一個(gè)存儲(chǔ)桶)可以降至O(n) - 因此,維護(hù)正確的HashSet容量至關(guān)重要

從JDK 8開(kāi)始旷赖,最壞的情況時(shí)間復(fù)雜度為O(log * n)

較低的初始容量降低了空間復(fù)雜性顺又,但增加了重新散布的頻率

根據(jù)經(jīng)驗(yàn):

  • 高初始容量適用于大量條目,幾乎沒(méi)有迭代

  • 低初始容量適用于具有大量迭代的少數(shù)條目

結(jié)語(yǔ)

HashSet具有恒定的時(shí)間性能和避免重復(fù)的能力 只有深入了解它等孵,才能更好的使用它

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