5.9.3 Класс HashSet

Класс HashSet расширяет AbstractSet и реализует интерфейс Set. Он создает коллекцию, которая использует хеш-таблицу для хранения коллекций. Хеш-таблица хранит информацию, используя механизм называемый хешированием. При хешировании информационное содержание ключа используется, чтобы определить уникальное значение, называемое его хэш-кодом. Затем хэш-код применяется как индекс (номер) элемента, в котором хранятся данные, связанные с ключом. Преобразование ключа в его хэш-код выполняется автоматически – вы никогда не видите сам хэш-код. Ваш код не может также прямо индексировать хеш-таблицу. Преимущество хеширования состоит в том, что оно сохраняет постоянным время выполнения основных операций, таких как add(), contains(), remove() и size() даже для больших наборов.

В классе определены следующие конструкторы:

HashSet()

HashSet(Collection с)

HashSet(int capacity)

HashSet (int capacity, float fillRatio)

Первая форма организует заданный по умолчанию хэш-набор. Вторая инициализирует хэш-набор, используя элементы с. Третья создает емкость хэш-набора величиной capacity. Четвертая форма инициализирует как емкость (capacity), так и отношение (коэффициент) заполнения (fillRatio), называемое также емкостью загрузки хэш-набора. Коэффициент заполнения должен быть между 0.0 и 1.0, и он определяет, насколько полным может быть хэш-набор, прежде чем он увеличивает свой размер. Когда число элементов больше, чем емкость хэш-набора, умноженная на его коэффициент заполнения, хэш-набор расширяется. Для конструкторов, которые не принимают коэффициент заполнения, используется множитель 0.75.

HashSet не определяет никаких дополнительных методов, кроме тех, что обеспечены его суперклассами и интерфейсами.

Важно обратить внимание, что хэш-набор не гарантирует упорядочивания его элементов, потому что процесс хеширования не предназначен для создания сортируемых наборов. Если вам нужна сортируемая память, то лучше выбрать другую коллекцию, такую как TreeSet.

Листинг 5.13

import java.util.HashSet;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

HashSet a = new HashSet();

a.add("123");

a.add("hello");

a.add(10);

a.add(5);

a.add("A");

System.out.println(a);

}

}

В результате выполнения данной программы получим:

[hello, A, 5, 123, 10]

5.9.4 Класс TreeSet

Класс TreeSet обеспечивает реализацию интерфейса Set и использует иерархическую (древовидную) структуру для хранения данных. Объекты .хранятcя в сортированном по возрастанию порядке. Время доступа и поиска в такой структуре не велико, что делает TreeSet превосходным выбором для хранения больших количеств сортированной информации, которая должна быть быстро найдена.

В классе определены следующие конструкторы:

TreeSet ()

TreeSet(Collection с)

TreeSet(Comparator comp)

TreeSet(SortedSet ss)

Первая форма создает пустой древовидный набор, который будет сортироваться в восходящем порядке согласно естественному порядку его элементов. Вторая – формирует древовидный набор, который содержит элементы коллекции с. Третья форма создает пустой древовидный набор, который будет сортироваться в соответствии с компаратором comp. Четвертая – строит древовидный набор, который содержит элементы сортированного набора ss.

Листинг 5.14

import java.util.TreeSet;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

TreeSet a = new TreeSet();

a.add("123");

a.add("hello");

a.add(10);

a.add(5);

a.add("A");

System.out.println(a);

}

}

Если выполнить данный код, то получим:

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.String cannot be cast to java.lang.Integer

at java.lang.Integer.compareTo(Integer.java:52)

at java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:560)

at java.util.TreeSet.add(TreeSet.java:255)

at javaapplication2.Main.main(Main.java:9)

Данная ошибка возникла из-за того что невозможно отсортировать объекты разных классов, т.е. в TreeSet нужно помещать все объекты одного класса.

Листинг 5.15

import java.util.TreeSet;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

TreeSet a = new TreeSet();

a.add("123");

a.add("hello");

a.add("people");

a.add("cat");

a.add("10");

TreeSet b = new TreeSet();

b.add(10);

b.add(5);

b.add(20);

b.add(1);

System.out.println("a: "+a);

System.out.println("b: "+b);

}

}

В ходе выполнения данной программы получим:

a: [10, 123, cat, hello, people]

b: [1, 5, 10, 20]

Видим, что объекты отсортировались в, так называемом, естественном порядке: строки – по алфавиту, числа – по возрастанию.

Естественный порядок сортировки можно задать для любого класса. Для этого достаточно реализовать параметризированный интерфейс Comparable и его метод public int compareTo(Object o). Данный метод возвращает число, но само число роли не играет. Важен знак этого числа. Минус соответствует знаку больше, плюс – меньше и 0 – равно.

Листинг 5.16

public class Circle implements Comparable<Circle> {

private int radius;

public Circle(int radius) {

this.radius = radius;

}

@Override

public String toString() {

return "Circle{" + "radius=" + radius + '}';

}

@Override

public int compareTo(Circle o) {

return this.radius - o.radius;

}

}

import java.util.TreeSet;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

TreeSet<Circle> a = new TreeSet<Circle>();

a.add(new Circle(5));

a.add(new Circle(3));

a.add(new Circle(10));

a.add(new Circle(15));

a.add(new Circle(2));

System.out.println("a: " + a);

}

}

В результате выполнения данной программы получили:

a: [Circle{radius=2}, Circle{radius=3}, Circle{radius=5}, Circle{radius=10}, Circle{radius=15}]

Т.е. все объекты автоматически отсортировались по возрастанию радиуса.