Hung Nguyen 🧠🌳

Search

SearchSearch

Java Collection Set

Apr 20, 20247 min read

Java Collection - Set

Giới thiệu về Set

image.png

Các thành viên trong dòng họ Set:

  • Set kế thừa giao diện Collection. Trên thực tế, Set chỉ là Collection với một số hành vi khác nhau: tập hợp Set không cho phép các phần tử trùng lặp.
  • SortedSet kế thừa giao diện Set. Nội dung của SortedSet được sắp xếp theo thứ tự duy nhất, sắp xếp bằng cách sử dụng trình so sánh (Comparator).
  • NavigableSet kế thừa giao diện SortedSet. Nó cung cấp các phương thức tìm kiếm phong phú như “lấy phần tử lớn hơn / bằng một giá trị”, “lấy phần tử nhỏ hơn / bằng một giá trị”, v.v.
  • AbstractSet là một lớp trừu tượng, nó kế thừa từ AbstractCollection. AbstractCollection triển khai hầu hết các phương thức của Set, cung cấp tiện ích cho các lớp thực hiện Set.
  • HashSet phụ thuộc vào HashMap, thực tế nó được triển khai bằng cách sử dụng HashMap. Các phần tử trong HashSet là không có thứ tự và phân tán.
  • TreeSet phụ thuộc vào TreeMap, thực tế nó được triển khai bằng cách sử dụng TreeMap. Các phần tử trong TreeSet được sắp xếp và được sắp xếp theo thứ tự tự nhiên hoặc theo trình so sánh do người dùng chỉ định.
  • LinkedHashSet là một Set được sắp xếp theo thứ tự chèn.
  • EnumSet chỉ chứa các phần tử của kiểu Enum.

Giao diện Set

Set kế thừa giao diện Collection. Trên thực tế, Set chỉ là Collection, hai giao diện này cung cấp các phương thức hoàn toàn giống nhau.

Định nghĩa giao diện Set như sau:

public interface Set<E> extends Collection<E> {}

Giao diện SortedSet

Kế thừa giao diện Set. Nội dung của SortedSet được sắp xếp theo thứ tự duy nhất, sắp xếp bằng cách sử dụng trình so sánh (Comparator).

Định nghĩa giao diện SortedSet như sau:

public interface SortedSet<E> extends Set<E> {}

Giao diện SortedSet mở rộng các phương thức mới:

  • comparator - Trả về trình so sánh (Comparator)
  • subSet - Trả về tập con trong khoảng chỉ định
  • headSet - Trả về tập con nhỏ hơn phần tử chỉ định
  • tailSet - Trả về tập con lớn hơn phần tử chỉ định
  • first - Trả về phần tử đầu tiên
  • last - Trả về phần tử cuối cùng
  • spliterator

Giao diện NavigableSet

Kế thừa giao diện SortedSet. Nó cung cấp các phương thức tìm kiếm phong phú.

Định nghĩa giao diện NavigableSet như sau:

public interface NavigableSet<E> extends SortedSet<E> {}

Giao diện NavigableSet mở rộng các phương thức mới:

  • lower - Trả về phần tử gần nhất nhỏ hơn giá trị chỉ định
  • higher - Trả về phần tử gần nhất lớn hơn giá trị chỉ định
  • floor - Trả về phần tử gần nhất nhỏ hơn hoặc bằng giá trị chỉ định
  • ceiling - Trả về phần tử gần nhất lớn hơn hoặc bằng giá trị chỉ định
  • pollFirst - Lấy và xóa phần tử đầu tiên (nhỏ nhất)
  • pollLast - Lấy và xóa phần tử cuối cùng (lớn nhất)
  • descendingSet - Trả về tập hợp được sắp xếp theo thứ tự ngược lại
  • descendingIterator - Trả về trình lặp tập hợp được sắp xếp theo thứ tự ngược lại
  • subSet - Trả về tập con trong khoảng chỉ định
  • headSet - Trả về tập con nhỏ hơn phần tử chỉ định
  • tailSet - Trả về tập con lớn hơn phần tử chỉ định

Lớp AbstractSet

Lớp AbstractSet cung cấp cài đặt cốt lõi cho giao diện Set, giúp giảm thiểu công việc cần thiết để triển khai các lớp thực thể của Set.

Định nghĩa lớp AbstractSet như sau:

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

Thực tế, hầu hết các cài đặt chính đã được thực hiện trong AbstractCollection.

Lớp HashSet

Lớp HashSet phụ thuộc vào HashMap, thực tế nó được triển khai bằng cách sử dụng HashMap. Các phần tử trong HashSet không có thứ tự và phân tán.

Định nghĩa lớp HashSet như sau:

public class HashSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable {}

Điểm chính của HashSet

  • HashSet triển khai các phương thức cốt lõi của Set thông qua việc kế thừa từ AbstractSet.
  • HashSet triển khai Cloneable, vì vậy hỗ trợ việc sao chép.
  • HashSet triển khai Serializable, vì vậy hỗ trợ việc tuần tự hóa.
  • Các phần tử trong HashSet không có thứ tự.
  • HashSet cho phép phần tử null.
  • HashSet không an toàn đối với luồng.

Nguyên lý của HashSet

HashSet được triển khai dựa trên HashMap.

// Lõi của HashSet, triển khai các phương thức của HashSet thông qua việc duy trì một đối tượng HashMap
private transient HashMap<E,Object> map;
 
// PRESENT được sử dụng để liên kết phần tử hiện tại trong map
private static final Object PRESENT = new Object();
}
  • HashSet duy trì một đối tượng HashMap có tên là map trong nội bộ. Các phương thức quan trọng của HashSet như add, remove, iterator, clear, size đều được triển khai dựa trên map.
    • Lớp HashSet xác định cơ chế tuần tự hóa và giải tuần tự hóa thông qua việc định nghĩa các phương thức writeObject() và readObject().
  • PRESENT được sử dụng để liên kết phần tử hiện tại trong map.

Lớp TreeSet

Lớp TreeSet phụ thuộc vào TreeMap, thực tế nó được triển khai bằng cách sử dụng TreeMap. Các phần tử trong TreeSet được sắp xếp và được sắp xếp theo thứ tự tự nhiên hoặc theo trình so sánh do người dùng chỉ định.

Định nghĩa lớp TreeSet như sau:

public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E>
    implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable {}

Điểm chính của TreeSet

  • TreeSet triển khai các phương thức cốt lõi của NavigableSet thông qua việc kế thừa từ AbstractSet.
  • TreeSet triển khai Cloneable, vì vậy hỗ trợ việc sao chép.
  • TreeSet triển khai Serializable, vì vậy hỗ trợ việc tuần tự hóa.
  • Các phần tử trong TreeSet được sắp xếp. Quy tắc sắp xếp dựa trên thứ tự tự nhiên hoặc trình so sánh (Comparator) do người dùng chỉ định.
  • TreeSet không an toàn đối với luồng.

Mã nguồn của TreeSet

TreeSet được triển khai dựa trên TreeMap.

// Lõi của TreeSet, triển khai các phương thức của TreeSet thông qua việc duy trì một đối tượng NavigableMap
private transient NavigableMap<E,Object> m;
 
// PRESENT được sử dụng để liên kết phần tử hiện tại trong map
private static final Object PRESENT = new Object();
  • TreeSet duy trì một đối tượng NavigableMap có tên là m trong nội bộ (thực tế là một đối tượng TreeMap). Các phương thức quan trọng của TreeSet như add, remove, iterator, clear, size đều được triển khai dựa trên m.
  • PRESENT được sử dụng để liên kết phần tử hiện tại trong map. Các phần tử trong TreeSet được coi là các khóa trong TreeMap, và giá trị của chúng là PRESENT.

Lớp LinkedHashSet

LinkedHashSet là một Set được sắp xếp theo thứ tự chèn.

Định nghĩa lớp LinkedHashSet như sau:

public class LinkedHashSet<E>
    extends HashSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable {}

Điểm chính của LinkedHashSet

  • LinkedHashSet triển khai các phương thức cốt lõi của Set thông qua việc kế thừa từ HashSet.
  • LinkedHashSet triển khai Cloneable, vì vậy hỗ trợ việc sao chép.
  • LinkedHashSet triển khai Serializable, vì vậy hỗ trợ việc tuần tự hóa.
  • Các phần tử trong LinkedHashSet được lưu trữ theo thứ tự chèn.
  • LinkedHashSet không an toàn đối với luồng.

Nguyên lý của LinkedHashSet

LinkedHashSet có ba phương thức khởi tạo, tất cả đều gọi phương thức khởi tạo của lớp cha HashSet.

public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
    super(initialCapacity, loadFactor, true);
}
public LinkedHashSet(int initialCapacity) {
    super(initialCapacity, .75f, true);
}
public LinkedHashSet() {
    super(16, .75f, true);
}

Cần lưu ý rằng: Phương thức khởi tạo của LinkedHashSet thực tế gọi phương thức khởi tạo không public của lớp cha HashSet.

HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
    map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
}

Khác với phương thức khởi tạo public của HashSet mà khởi tạo một đối tượng HashMap, phương thức này khởi tạo một đối tượng LinkedHashMap.

Điều này có nghĩa là LinkedHashSet duy trì một danh sách liên kết hai chiều. Với tính chất của danh sách liên kết hai chiều, nó lưu trữ các phần tử theo thứ tự chèn. Vì vậy, đây là nguyên lý lưu trữ các phần tử trong LinkedHashSet theo thứ tự chèn.

Lớp EnumSet

Định nghĩa lớp EnumSet như sau:

public abstract class EnumSet<E extends Enum<E>> extends AbstractSet<E>
    implements Cloneable, java.io.Serializable {}

Điểm chính của EnumSet

  • EnumSet kế thừa từ AbstractSet, vì vậy có các phương thức cốt lõi của Set.
  • EnumSet triển khai Cloneable, vì vậy hỗ trợ việc sao chép.
  • EnumSet triển khai Serializable, vì vậy hỗ trợ việc tuần tự hóa.
  • EnumSet giới hạn các phần tử lưu trữ phải là giá trị Enum.
  • EnumSet không có constructor, chỉ có thể tạo đối tượng EnumSet thông qua các phương thức static trong lớp.
  • EnumSet có thứ tự. Thứ tự của các phần tử trong EnumSet dựa trên thứ tự định nghĩa của chúng trong lớp Enum.
  • EnumSet không an toàn đối với luồng.

Graph View

Backlinks