JDK1.8源碼(八)——java.util.HashSet 類

　　在上一篇博客，我們介紹了 Map 集合的一種典型實現  HashMap  ，在 JDK1.8 中，HashMap 是由 數組+鏈表+紅黑樹構成，相對於早期版本的 JDK HashMap 實現，新增了紅黑樹作爲底層數據結構，在數據量較大且哈希碰撞較多時，能夠極大的增加檢索的效率。瞭解 HashMap 的具體實現後，我們再來介紹由 HashMap 作爲底層數據結構實現的一種數據結構——HashSet。（如果不瞭解 HashMap 的實現原理，建議先看看 HashMap，不然直接看 HashSet 是很難看懂的）

1、HashSet 定義

HashSet 是一個由 HashMap 實現的集合。元素無序且不能重複。

1 public class HashSet<E>
2     extends AbstractSet<E>
3     implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable

　　和前面介紹的大多數集合一樣，HashSet 也實現了 Cloneable 接口和 Serializable 接口，分別用來支持克隆以及支持序列化。還實現了 Set 接口，該接口定義了 Set 集合類型的一套規範。

2、字段屬性

1 //HashSet集合中的內容是通過 HashMap 數據結構來存儲的
2 private transient HashMap<E,Object> map;
3 //向HashSet中添加數據，數據在上面的 map 結構是作爲 key 存在的，而value統一都是 PRESENT
4 private static final Object PRESENT = new Object();

　　第一個定義一個 HashMap，作爲實現 HashSet 的數據結構；第二個 PRESENT 對象，因爲前面講過 HashMap 是作爲鍵值對 key-value 進行存儲的，而 HashSet 不是鍵值對，那麼選擇 HashMap 作爲實現，其原理就是存儲在 HashSet 中的數據 作爲 Map 的 key，而 Map 的value 統一爲 PRESENT（下面介紹具體實現時會了解）。

3、構造函數

　　①、無參構造

1     public HashSet() {
2         map = new HashMap<>();
3     }

　　直接 new 一個 HashMap 對象出來，採用無參的 HashMap 構造函數，具有默認初始容量（16）和加載因子（0.75）。

　　②、指定初始容量

1     public HashSet(int initialCapacity) {
2         map = new HashMap<>(initialCapacity);
3     }

　　③、指定初始容量和加載因子

1     public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
2         map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
3     }

　　④、構造包含指定集合中的元素

1     public HashSet(Collection<? extends E> c) {
2         map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
3         addAll(c);
4     }

　　集合容量很好理解，這裏我介紹一下什麼是加載因子。在 HashMap 中，能夠存儲元素的數量就是：總的容量*加載因子 ，新增一個元素時，如果HashMap集合中的元素大於前面公式計算的結果了，那麼就必須要進行擴容操作，從時間和空間考慮，加載因子一般都選默認的0.75。

4、添加元素

1     public boolean add(E e) {
2         return map.put(e, PRESENT)==null;
3     }

　　通過 map.put() 方法來添加元素，在上一篇博客介紹該方法時，說明了該方法如果新插入的key不存在，則返回null，如果新插入的key存在，則返回原key對應的value值（注意新插入的value會覆蓋原value值）。

　　也就是說 HashSet 的 add(E e) 方法，會將 e 作爲 key，PRESENT 作爲 value 插入到 map 集合中，如果 e 不存在，則插入成功返回 true;如果存在，則返回false。

5、刪除元素

1     public boolean remove(Object o) {
2         return map.remove(o)==PRESENT;
3     }

　　調用 HashMap 的remove(Object o) 方法，該方法會首先查找 map 集合中是否存在 o ，如果存在則刪除，並返回該值，如果不存在則返回 null。

　　也就是說 HashSet 的 remove(Object o) 方法，刪除成功返回 true，刪除的元素不存在會返回 false。

6、查找元素

1     public boolean contains(Object o) {
2         return map.containsKey(o);
3     }

　　調用 HashMap 的 containsKey(Object o) 方法，找到了返回 true，找不到返回 false。

7、遍歷元素

 1 HashSet<Integer> set = new HashSet<>();
 2 set.add(1);
 3 set.add(2);
 4 //增強for循環
 5 for(Integer i : set){
 6     System.out.println(i);
 7 }
 8 //普通for循環
 9 Iterator<Integer> iterator = set.iterator();
10 while (iterator.hasNext()){
11     System.out.println(iterator.next());
12 }