Java中的AbstractSet类及其示例

Java中的AbstractSet类 是Java集合框架的一部分，实现了 Collection接口 并扩展了 AbstractCollection类 。它为Set接口提供了骨架实现。这个类没有覆盖AbstractCollection类中的任何实现，而是仅为equals()和hashCode()方法添加了实现。

通过扩展此类来实现集合的过程与通过扩展AbstractCollection来实现集合的过程相同，只是此类的子类中的所有方法和构造函数都必须遵守Set接口所施加的附加约束（例如，add方法不能允许将对象的多个实例添加到一个集合中）。

从类层次结构图中可以得出该类实现了 **Iterable ** 、 **Collection ** 和Set接口。它的直接子类是ConcurrentSkipListSet、CopyOnWriteArraySet、EnumSet、HashSet、TreeSet等。正如我们在上面讨论过的，AbstractSet是一个抽象类，因此应该将木板分配给其子类，例如TreeSet、HashSet或EnumSet。

语法： 声明

public abstract class AbstractSet<E>
extends AbstractCollection<E>
implements Set<E>

其中 E 是此Set维护的元素类型。

AbstractSet的不同特征：

在Java中，AbstractSet类是一个实现Set接口的抽象类。AbstractSet的一些关键特征包括：

实现Set接口： AbstractSet实现Set接口，这意味着它提供了一组标准的方法来操作集。
实现一些Set方法： AbstractSet实现Set接口的一些方法，例如size()，isEmpty()，contains()和remove()。
支持迭代器： AbstractSet提供一个迭代器方法，它返回一个迭代器，用于遍历集合中的元素。
没有实现所有set方法： AbstractSet是一个抽象类，没有实现Set接口的所有方法。未实现的一些方法包括add()、addAll()和clear()。这些方法必须由AbstractSet的子类来实现。
提供默认实现： AbstractSet为Set接口的某些方法提供默认实现，可以根据需要由子类覆盖。
支持null元素： AbstractSet允许将null元素添加到集合中。
无序： AbstractSet是一个无序的集合，这意味着不保证保留添加到集合中的元素的顺序。
线程不安全： AbstractSet不是线程安全的，这意味着如果多个线程同时访问同一个集合，可能会导致数据不一致。如果需要线程安全，则可以使用同步集或并发集。

内部工作原理：

在内部，Java HashMap是作为链接列表数组实现的，其中数组中的每个元素都是一个桶，可以容纳一个或多个键值对。数组大小由HashMap的初始容量确定，可以在创建时指定。负载因子决定了何时应该调整HashMap的大小。

当往HashMap中添加键值对时，先使用键的hashCode()方法将键散列到数组中的索引。该索引对应数组中的一个桶。如果桶为空，则将键值对添加到桶中。如果桶不为空，则使用链表来存储已散列到相同索引的键值对。

当从HashMap中检索值时，先使用键的hashCode()方法将键散列到数组中的索引。然后遍历该索引处的链表，以查找具有指定键的键值对。如果在链表中未找到键，则与该键关联的值不在HashMap中。

当HashMap中的键值对数超过负载因子和HashMap当前容量的乘积时，HashMap将调整大小以增加容量。重新调整大小涉及创建一个具有更大大小的新数组，然后将旧数组中的所有键值对重新散列到新数组中。

Java HashMap还使用了一种称为开放寻址的技术，这意味着如果两个键具有相同的哈希码，则它们将存储在同一个桶中，但在单独的链表中。当检索具有与另一个键相同哈希码的键的值时，Java HashMap将首先使用它们的equals()方法比较键以确定返回哪个键值对。如果存在碰撞，则检索值可能需要更长的时间，因为需要遍历链表以查找键值对。

AbstractSet类的构造函数

1. protected AbstractSet(): __ 默认构造函数，但由于被保护，它不允许创建AbstractSet对象。

AbstractSet<E> as = new TreeSet<E>();

AbstractSet类的方法

方法	描述
equals(Object o)	将指定的对象与该集合进行比较以检查是否相等。
hashCode()	返回此集合的哈希码值。
removeAll(Collection c) \| 从此集合中删除包含在指定集合中的所有元素（可选操作）。示例1： “`java // 展示AbstractSet类的Java程序 // 导入所需类 import java.util.; // 主程序 public class GFG { // 主驱动程序 public static void main(String[] args) throws Exception { // 尝试检查异常 try { // 通过创建AbstractSet对象创建整数类型的空TreeSet AbstractSet<Integer> abs_set = new TreeSet<Integer>(); // 使用add()方法填充TreeSet abs_set.add(1); abs_set.add(2); abs_set.add(3); abs_set.add(4); abs_set.add(5); // 打印上述TreeSet中的元素 System.out.println("AbstractSet: " + abs_set); } // 捕获异常 catch (Exception e) { // 在控制台上显示异常 System.out.println(e); } } } “` 输出* “`java AbstractSet: [1, 2, 3, 4, 5] “` 示例2： “`java // Java程序展示AbstractSet类的方法 // 导入所需的类 import java.util.; // 主类 public class GFG { // 主驱动程序 public static void main(String[] args) throws Exception { // 尝试块捕获异常 try { // 创建一个整型的空TreeSet AbstractSet<Integer> abs_set = new TreeSet<Integer>(); // 使用add()方法填充上述TreeSet abs_set.add(1); abs_set.add(2); abs_set.add(3); abs_set.add(4); abs_set.add(5); // 输出TreeSet中的元素 System.out.println("AbstractSet在removeAll()操作前: " + abs_set); // 创建一个整型ArrayList Collection<Integer> arrlist2 = new ArrayList<Integer>(); // 将元素添加到上述ArrayList中 arrlist2.add(1); arrlist2.add(2); arrlist2.add(3); // 输出ArrayList的元素 System.out.println("要删除的Collection元素: " + arrlist2); // 使用removeAll()方法删除指定的AbstractSet中的元素 abs_set.removeAll(arrlist2); // 输出ArrayList的元素 System.out.println("AbstractSet在removeAll()操作后: " + abs_set); } // 捕获和处理异常的catch块 catch (NullPointerException e) { // 在控制台上显示异常 System.out.println("发生异常: " + e); } } } “` 输出结果:* ![Java中的AbstractSet类及其示例](https://static.deepinout.com/geekdocs/2023/05/04/20230516163751-2.png “Java中的AbstractSet类及其示例”) ### 例子: “`java import java.util.*; public class MySet<E> extends MyAbstractSet<E> { public static void main(String[] args) { MySet<String> set = new MySet<>(); set.add("apple"); set.add("banana"); set.add("orange"); set.add("pear"); set.add("banana"); // 重复的元素 System.out.println("Set中是否包含apple: " + set.contains("apple")); System.out.println("Set中是否包含watermelon: " + set.contains("watermelon")); System.out.println("Set大小: " + set.size()); Iterator<String> iter = set.iterator(); while (iter.hasNext()) { System.out.println(iter.next()); } } } “` 下面定义了一些类或接口的其他方法，这些方法有助于更好地理解AbstractSet类，如下所示: ### 声明在java.util.AbstractCollection类中的方法方法 \| 描述 —\|— add(E e) \| 确保此集合包含指定的元素（可选操作）。 addAll(Collection c) \| 将指定集合中的所有元素添加到此集合中（可选操作）。 clear() \| 从此集合中删除所有元素（可选操作）。 contains(Object o) \| 如果此集合包含指定的元素则返回true。 containsAll(Collection c)	如果此集合包含指定集合中的所有元素，则返回true。
isEmpty()	如果此集合不包含元素，则返回true。
iterator()	返回在此集合中包含的元素上的迭代器。
remove(Object o)	从此集合中删除指定元素的单个实例（如果存在）（可选操作）。
retainAll(Collection c) \| 仅保留此集合中包含在指定集合中的元素（可选操作）。 toArray() \| 返回包含此集合中所有元素的数组。 toArray(T[] a) \| 返回包含此集合中所有元素的数组；返回的数组的运行时类型是指定数组的类型。 toString() \| 返回此集合的字符串表示形式。 ### Interface java.util.Collection中声明的方法方法 \| 描述 —\|— parallelStream() \| 返回以此集合作为其源的可能并行的Stream。 removeIf(Predicate filter) \| 删除满足给定谓词的此集合的所有元素。 stream() \| 返回以此集合作为其源的顺序Stream。 toArray(IntFunction generator) \| 使用所提供的生成器函数分配返回的数组，返回包含此集合中所有元素的数组。 ### Interface java.lang.Iterable中声明的方法方法 \| 描述 —\|— forEach(Consumer action) \| 对Iterable的每个元素执行给定操作，直到所有元素都被处理或操作抛出异常。 ### 接口java.util.Set中声明的方法方法 \| 描述 —\|— add(E e) \| 如果尚未存在则将指定的元素添加到此集合中（可选操作）。 addAll(Collection c) \| 如果它们尚未存在，则将指定集合中的所有元素添加到此集合中（可选操作）。 clear() \| 从此集合中移除所有元素（可选操作）。 contains(Object o) \| 如果此集合包含指定的元素，则返回 true。 containsAll(Collection c)	如果此集合包含指定集合中的所有元素，则返回 true。
isEmpty()	如果此集合不包含元素，则返回 true。
iterator()	返回此集合中的元素上的迭代器。
remove(Object o)	如果存在，则从此集合中移除指定元素（可选操作）。
retainAll(Collection<?> c)	仅保留此集合中包含于指定集合中的元素（可选操作）。
size()	返回此集合中的元素数（也称为集合的基数）。
spliterator()	为此集合中的元素创建 Spliterator。
toArray()	返回一个包含此集合中所有元素的数组。
toArray(T[] a)	返回一个包含此集合中所有元素的数组；返回数组的运行时类型是指定数组的类型。