集合的概念及应用和HashSet保证数据不重复的原理

集合的概念：集合类存放的都是对象的引用，不是对象本身，我们称集合中的对象就是指集合中对象的引用（reference)，存放在Java.util包中。

集合类型主要有3种：set(集）、list(列表）和map(映射)。

集合的特点是：可以改变长度，但不保证迭代顺序和不存放重复的数据

在集合中如何判断两个数据相等？

在集合中判断一个数据是否相等要根据它的HashCode方法和equlas方法来判断内容是否相等，我们在判断一个数据是否相等的时候，首先它会调用自己的HashSet方法计算出一个Code值，然后通过这个code值来找到数据在集合中的位置，如果code值的位置上没有数据就将这个数据存放在集合中，如果有，就调用equals方法比较两个数据的大小，如果相等就返回true,否则返回false,如果返回的是true就说明集合中已经有一个数据和你要存放的数据相等了，那就不要再将这个数据存放进去，HashSet不能存放两个相同的数据，如果你一定要将这个数据存入集合就要重写HashCode方法equals方法，因为怕和集合中的数据产生重复，如果重复了你不重写这两个 方法是不能放进去的（ps:一定要HashCode方法和equals方法都相等才能说数据相等，二者缺一不可）

下面是一些代码的实现:

向集合中存储数据

 

/**
	 * 增加数据的方法
	 * 
	 * @param e
	 */
	public void add(E e) {
		Node<E> node = new Node<E>(e);// 创建一个新结点并指定数据
		// 如果head指向的数据为空说明是一个空链表
		if (head == null) {
			head = node;// 那么将head指向node
			last = node;// last也指向node，这时node即是头结点 也是尾结点
			num++;// 结点数增加
		} else {
			// 如果head不为空说明链表中有数据，调用isDuplicate方法，看要添加的数据和链表中的数据是否重复
			boolean bool = isDuplicate(node);
			if (!bool) {
				// 根据node的hashcode值找到下标
				int index = getIndex(node.code);
				// 调用insert方法，将数据插入在index位置
				insert(index, e);
				num++;// 结点数增加
			}
		}
	}

 向集合中添加数据的时候调用插入方法在这里面对数据进行比较

 

/**
	 * 定义一个私有的插入方法
	 * 
	 * @param index插入结点的下标
	 * @param e插入的内容
	 */
	private void insert(int index, E e) {
		Node<E> node = new Node<E>(e);// 创建新结点并指定数据
		// 插入的结点位置是头结点的位置
		if (index == 0) {
			node.next = head;// 将node的下一个结点指向head
			head.front = node;// head的上一个结点指向node
			head = node;// 将head指向 node，这时node中的数据处于第一个head的位置
		}
		// 其他位置
		else {
			// 创建一个新结点，调用getNode(index)方法找到我们要插入数据的结点的位置
			Node<E> n1 = getNode(index);
			Node<E> n2 = n1.front;// 再创建一个结点，将我们找到n1位置的上一个结点指向n2
			// 将node插在n2和n1的中间，n2->node->n1,所以
			n2.next = node;// n2的下一个结点指向node
			node.front = n2;// node的上一个结点 指向n2
			node.next = n1;// node的下一个结点指向n1
			n1.front = node;// n1的上一个结点指向node
			// 上面这一操作主要是在n2和n1的中间插入node结点，必须得改变他们的指向关系
		}
	}

 

 

获取数据的方法

 

 

/**
	 * 取出并移除一个数据
	 * 
	 * @return返回取出数据的内容
	 */
	public E get() {
		// 看头结点是否为空，不为空才继续下面的操作否则返回null
		if (head != null) {
			Node<E> n = head;// 定义一个新结点指向head
			head = head.next;// 将head指向它的下一个结点
			n.next = null;// 将新结点n的下一个结点指向null
			num--;
			return n.data;// 返回原来head的值
		}
		return null;
	}

 删除数据提供了两种不同的方法

 

①根据下标删除数据

 

/**
	 * 根据下标删除数据
	 * 
	 * @param index要删除数据的下标
	 */
	public void delete(int index) {
		Node<E> n = getNode(index);//创建一个新结点并根据下标获取需要删除的数据的位置
		//三者的位置n1->n->n2
		Node<E> n1 = n.front;//n1指向n的前一个结点
		Node<E> n2 = n.next;//n2指向n的下一个结点
		//下面将实现删除n结点
		n2.front = n1;
		n1.next = n2;
		n.front = null;
		n.next = null;
		num--;
	}

 

②根据内容删除数据

 

/**
	 * 根据内容删除数据的方法
	 * 
	 * @param e
	 */
	public void delete(E e) {
		Node<E> node = head;//创建新结点指向head
		int code = e.hashCode();//获得结点e的hashCode值
		while (node != null) {//node结点指向的数据不为null,进入循环
			//判断node的hashCode和内容是否等于e的hashCode和内容，相等就获取node的下标调用根据下标删除内容的方法
			if (node.data.equals(e) && node.code == code) {
				int m = getIndex(node.code);
				delete(m);
			}
			node = node.next;
		}
	}

 判断集合中是否有结点数据与要添加的数据相同的数据

 

 

/**
	 * 判断集合中是否有结点数据与要添加的数据相同的数据
	 * 
	 * @param node要添加的数据
	 * @return如果相同返回ture,没有相同的就返回false
	 */
	private boolean isDuplicate(Node<E> node) {
		Node<E> n = head;// 定义一个新结点指向head
		// 如果n指向的结点数据不为空就赶进入循环
		while (n != null) {
			// 判断n所指向 的数据和传入的数据的内容和code值 是否相等，相等返回true,否则n指向下一个结点
			if (n.data.equals(node.data) && n.code == node.code) {
				return true;
			}
			n = n.next;
		}
		return false;
	}

 根据结点的hashcode值计算出结点的位置

 

 

/**
	 * 根据结点的hashcode值计算出结点的位置
	 * 
	 * @param code
	 *            结点的hashcode值
	 * @return返回结点的位置
	 */
	private int getIndex(int code) {
		int t = -1;// 定义一个变量t给它赋值为一个不存在的值
		Node<E> node = head;// 定义一个新的结点指向head
		// 如果Node所指向结点的数据不为null，就进入循环
		while (node != null) {
			t++;// 这时变量t增加
			// 如果node的hashcode值大于等于我们要查找的数据的hashcode就退出循环，否则指向下一个结点
			if (node.code >= code) {
				break;
			}
			node = node.next;
		}
		return t;
	}

 根据下标确定结点

 

 

/**
	 * 根据下标确定结点
	 * 
	 * @param index查找结点的下标
	 * @return返回的结点的内容
	 */
	private Node<E> getNode(int index) {
		int t = -1;// 定义一个变量赋值为一个不存在的值
		// 判断我们在查找的下标是否在结点数范围内
		if (index >= 0 && index < num) {
			Node<E> node = head;// 创建新结点指向head
			// 如果node结点所指向的数据不为空就进入循环
			while (node != null) {
				// 这时t增加到0，从下标的最小值，如果前面定义的时候从0开始，这时再增加t就已经不再是下标的最小值，就和我们需要的结点对不上
				t++;
				// 如果t和Index相等就说明找到就退出程序，否则指向下一个结点继续循环
				if (t == index) {
					break;
				}
				node = node.next;
			}
			return node;
		} else {
			// 抛出异常
			throw new IndexOutOfBoundsException("下标超出边界！index:" + index + ",size:" + num);
		}
	}
}