Java LinkedHashSet集合的底层原理和TreeSet集合

更新时间：2024年10月22日 12:05:39 作者：CCH2024

LinkedHashSet保证元素有序且唯一,底层通过双链表实现,TreeSet元素不重复且可排序,底层使用红黑树实现排序,自定义类型排序可通过实现Comparable接口或提供Comparator来定义排序规则,适用于需要大量元素快速检索的场景

Collection集合体系：

LinkedHashSet：有序、不重复、无索引。

看一下之前的代码：

package cn.chang.d4_collection_set;
import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
/**
 * 目标：整体了解下Set集合的特点
 */
public class SetTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建一个Set集合的对象
        // 无序、不重复、无索引
        //Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();  // 多态 HashSet是一个实现类 经典代码
        Set<Integer> set = new LinkedHashSet<>();   // 有序 不重复 无索引
        //Set<Integer> set = new TreeSet<>();           // 排序升序  不重复  无索引
        set.add(666);
        set.add(555);
        set.add(555);      // 只显示一个555
        set.add(888);
        set.add(777);
        System.out.println(set);   // 不支持索引操作数据   // 无序一次
    }
}

运行结果：

可见：LinkedHashSet是无序、不重复和无索引的。

LinkedHashSet底层原理：

依然是基于哈希表（数组、链表和红黑树）实现的。

但是，它的每个元素都额外的多了一个双链表的机制记录它前后元素的位置。

通过双链表去找数据，所以就是有序的。

缺点：每个节点更占内存。

TreeSet：

特点：不重复、无索引、可排序（默认升序排序、按照元素的大小、由小到大排序）。

底层是基于红黑树实现的排序。

package cn.chang.d4_collection_set;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
/**
 * 目标： 掌握TreeSet集合的使用
 */
public class SetTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> set = new TreeSet<>();
        set.add(6);
        set.add(5);
        set.add(5);
        set.add(7);
        System.out.println(set);
    }
}

运行结果：

左根右，中序遍历。

注意：

对于数值类型：Integer、Double，默认是按照数值本身的大小进行升序排序。

对于字符串类型，默认按照首字符的编号升序排列。

对于自定义类型，如Student对象，TreeSet默认是无法直接排序的。

会有如下报错。

自定义排序规则：

TreeSet集合存储自定义类型的对象时，必须指定排序规则，支持如下两种方式来指定比较规则：

方式一：

让自定义类（如学生类）实现Comparable接口，重写里面的compareTo方法来指定比较规则。

方式二：

通过调用TreeSet集合的有参构造器，可以设置Comparator对象（比较器对象，用于指定比较规则）。

方式一：

代码：

package cn.chang.d4_collection_set;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
/**
 * 目标： 掌握TreeSet集合的使用
 */
public class SetTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Student> students = new TreeSet<>();
        students.add(new Student("蜘蛛精", 23, 169.7));
        students.add(new Student("紫霞", 22, 169.8));
        students.add(new Student("至尊宝", 26, 165.5));
        students.add(new Student("牛魔王", 22, 183.5));
        System.out.println(students);
    }
}

我们可以看到牛魔王没有了。如果大小规则的相等，就重复了，牛魔王就不存了。

方式二：

package cn.chang.d4_collection_set;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
/**
 * 目标： 掌握TreeSet集合的使用
 */
public class SetTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Student> students = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
                // 需要按照身高升序排序
                return Double.compare(s1.getHeight(), s2.getHeight());
            }
        });
        students.add(new Student("蜘蛛精", 23, 169.7));
        students.add(new Student("紫霞", 22, 169.8));
        students.add(new Student("至尊宝", 26, 165.5));
        students.add(new Student("牛魔王", 22, 183.5));
        System.out.println(students);
    }
}

运行结果：

现在我们有两台比较方案，优先按就近原则采用方法二。

代码的简化：

package cn.chang.d4_collection_set;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
/**
 * 目标： 掌握TreeSet集合的使用
 */
public class SetTest4 {
    public static void main(String[] args) {
//        Set<Student> students = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {
//            @Override
//            public int compare(Student s1, Student s2) {
//                // 需要按照身高升序排序
//                return Double.compare(s1.getHeight(), s2.getHeight());
//            }
//        });
        Set<Student> students = new TreeSet<>((o1, o2) -> Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight()));
        students.add(new Student("蜘蛛精", 23, 169.7));
        students.add(new Student("紫霞", 22, 169.8));
        students.add(new Student("至尊宝", 26, 165.5));
        students.add(new Student("牛魔王", 22, 183.5));
        System.out.println(students);
    }
}

在compare中颠倒下位置，就可以实现降序排列。

到此这篇关于Java LinkedHashSet集合的底层原理和TreeSet集合的文章就介绍到这了,更多相关Java LinkedHashSet和TreeSet集合内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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