Освоение Java LinkedHashSet: особенности, методы и практические примеры

Java LinkedHashSet

В этом руководстве мы изучим класс Java LinkedHashSet и его методы с помощью примеров.

Класс LinkedHashSet из Java Collections Framework предоставляет функциональность как хеш-таблицы, так и связного списка.

Он реализует интерфейс Set.

Элементы LinkedHashSet хранятся в хеш-таблицах, подобно HashSet.

Однако связанные хеш-множества поддерживают двусвязный список внутри для всех своих элементов. Связный список определяет порядок, в котором элементы вставлены в хеш-таблицы.

Создание LinkedHashSet

Для создания linked hash set сначала импортируйте пакет java.util.LinkedHashSet.

После импорта пакета, вот как можно создавать linked hash sets в Java.

// LinkedHashSet с ёмкостью 8 и коэффициентом загрузки 0.75
LinkedHashSet<Integer> numbers = new LinkedHashSet<>(8, 0.75);

Здесь мы создали linked hash set с именем numbers.

Обратите внимание, часть new LinkedHashSet<>(8, 0.75). Первый параметр — capacity, второй — loadFactor.

capacity — ёмкость этого хеш-множества равна 8. То есть, оно может хранить 8 элементов.
loadFactor — коэффициент загрузки этого хеш-множества 0.6. Это означает, что всякий раз, когда наша хеш-таблица заполнена на 60%, элементы перемещаются в новую хеш-таблицу удвоенного размера.

Значения ёмкости и коэффициента загрузки по умолчанию

Можно создать linked hash set без определения ёмкости и коэффициента загрузки. Например:

// LinkedHashSet с ёмкостью и коэффициентом загрузки по умолчанию
LinkedHashSet<Integer> numbers1 = new LinkedHashSet<>();

По умолчанию:

ёмкость linked hash set будет 16
коэффициент загрузки будет 0.75

Создание LinkedHashSet из других коллекций

Вот как создать linked hash set, содержащий все элементы других коллекций.

import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.ArrayList;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Создание ArrayList чётных чисел
        ArrayList<Integer> evenNumbers = new ArrayList<>();
        evenNumbers.add(2);
        evenNumbers.add(4);
        System.out.println("ArrayList: " + evenNumbers);
        // Создание LinkedHashSet из ArrayList
        LinkedHashSet<Integer> numbers = new LinkedHashSet<>(evenNumbers);
        System.out.println("LinkedHashSet: " + numbers);
    }
}

Вывод

ArrayList: [2, 4] LinkedHashSet: [2, 4]

Методы LinkedHashSet

Класс LinkedHashSet предоставляет методы, позволяющие выполнять различные операции над linked hash set.

Вставка элементов в LinkedHashSet

add() — вставляет указанный элемент в linked hash set
addAll() — вставляет все элементы указанной коллекции в linked hash set

Например:

import java.util.LinkedHashSet;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashSet<Integer> evenNumber = new LinkedHashSet<>();
        // Использование метода add()
        evenNumber.add(2);
        evenNumber.add(4);
        evenNumber.add(6);
        System.out.println("LinkedHashSet: " + evenNumber);
        LinkedHashSet<Integer> numbers = new LinkedHashSet<>();
        // Использование метода addAll()
        numbers.addAll(evenNumber);
        numbers.add(5);
        System.out.println("New LinkedHashSet: " + numbers);
    }
}

Вывод

LinkedHashSet: [2, 4, 6] New LinkedHashSet: [2, 4, 6, 5]

Доступ к элементам LinkedHashSet

Для доступа к элементам linked hash set можно использовать метод iterator(). Для использования этого метода нужно импортировать пакет java.util.Iterator. Например:

import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Iterator;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashSet<Integer> numbers = new LinkedHashSet<>();
        numbers.add(2);
        numbers.add(5);
        numbers.add(6);
        System.out.println("LinkedHashSet: " + numbers);
        // Вызов метода iterator()
        Iterator<Integer> iterate = numbers.iterator();
        System.out.print("LinkedHashSet using Iterator: ");
        // Доступ к элементам
        while(iterate.hasNext()) {
            System.out.print(iterate.next());
            System.out.print(", ");
        }
    }
}

Вывод

LinkedHashSet: [2, 5, 6] LinkedHashSet using Iterator: 2, 5, 6,

Примечание:

hasNext() возвращает true, если есть следующий элемент в linked hash set
next() возвращает следующий элемент в linked hash set

Удаление элементов из HashSet

remove() — удаляет указанный элемент из linked hash set
removeAll() — удаляет все элементы из linked hash set

Например:

import java.util.LinkedHashSet;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashSet<Integer> numbers = new LinkedHashSet<>();
        numbers.add(2);
        numbers.add(5);
        numbers.add(6);
        System.out.println("LinkedHashSet: " + numbers);
        // Использование метода remove()
        boolean value1 = numbers.remove(5);
        System.out.println("Is 5 removed? " + value1);
        boolean value2 = numbers.removeAll(numbers);
        System.out.println("Are all elements removed? " + value2);
    }
}

Вывод

LinkedHashSet: [2, 5, 6] Is 5 removed? true Are all elements removed? true

Операции над множествами

Различные методы класса LinkedHashSet можно также использовать для выполнения операций над множествами.

Объединение множеств (Union)

Для выполнения объединения двух множеств можно использовать метод addAll(). Например:

import java.util.LinkedHashSet;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashSet<Integer> evenNumbers = new LinkedHashSet<>();
        evenNumbers.add(2);
        evenNumbers.add(4);
        System.out.println("LinkedHashSet1: " + evenNumbers);
        LinkedHashSet<Integer> numbers = new LinkedHashSet<>();
        numbers.add(1);
        numbers.add(3);
        System.out.println("LinkedHashSet2: " + numbers);
        // Объединение двух множеств
        numbers.addAll(evenNumbers);
        System.out.println("Union is: " + numbers);
    }
}

Вывод

LinkedHashSet1: [2, 4] LinkedHashSet2: [1, 3] Union is: [1, 3, 2, 4]

Пересечение множеств (Intersection)

Для выполнения пересечения двух множеств можно использовать метод retainAll(). Например:

import java.util.LinkedHashSet;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashSet<Integer> primeNumbers = new LinkedHashSet<>();
        primeNumbers.add(2);
        primeNumbers.add(3);
        System.out.println("LinkedHashSet1: " + primeNumbers);
        LinkedHashSet<Integer> evenNumbers = new LinkedHashSet<>();
        evenNumbers.add(2);
        evenNumbers.add(4);
        System.out.println("LinkedHashSet2: " + evenNumbers);
        // Пересечение двух множеств
        evenNumbers.retainAll(primeNumbers);
        System.out.println("Intersection is: " + evenNumbers);
    }
}

Вывод

LinkedHashSet1: [2, 3] LinkedHashSet2: [2, 4] Intersection is: [2]

Разность множеств (Difference)

Для вычисления разности двух множеств можно использовать метод removeAll(). Например:

import java.util.LinkedHashSet;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashSet<Integer> primeNumbers = new LinkedHashSet<>();
        primeNumbers.add(2);
        primeNumbers.add(3);
        primeNumbers.add(5);
        System.out.println("LinkedHashSet1: " + primeNumbers);
        LinkedHashSet<Integer> oddNumbers = new LinkedHashSet<>();
        oddNumbers.add(1);
        oddNumbers.add(3);
        oddNumbers.add(5);
        System.out.println("LinkedHashSet2: " + oddNumbers);
        // Разность между LinkedHashSet1 и LinkedHashSet2
        primeNumbers.removeAll(oddNumbers);
        System.out.println("Difference : " + primeNumbers);
    }
}

Вывод

LinkedHashSet1: [2, 3, 5] LinkedHashSet2: [1, 3, 5] Difference: [2]

Подмножество (Subset)

Для проверки, является ли множество подмножеством другого, можно использовать метод containsAll(). Например:

import java.util.LinkedHashSet;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashSet<Integer> numbers = new LinkedHashSet<>();
        numbers.add(1);
        numbers.add(2);
        numbers.add(3);
        numbers.add(4);
        System.out.println("LinkedHashSet1: " + numbers);
        LinkedHashSet<Integer> primeNumbers = new LinkedHashSet<>();
        primeNumbers.add(2);
        primeNumbers.add(3);
        System.out.println("LinkedHashSet2: " + primeNumbers);
        // Проверка, является ли primeNumbers подмножеством numbers
        boolean result = numbers.containsAll(primeNumbers);
        System.out.println("Is LinkedHashSet2 is subset of LinkedHashSet1? " + result);
    }
}

Вывод

LinkedHashSet1: [1, 2, 3, 4] LinkedHashSet2: [2, 3] Is LinkedHashSet2 is a subset of LinkedHashSet1? true

Другие методы LinkedHashSet

Метод	Описание
`clone()`	Создаёт копию `LinkedHashSet`
`contains()`	Ищет в `LinkedHashSet` указанный элемент и возвращает boolean
`isEmpty()`	Проверяет, пуст ли `LinkedHashSet`
`size()`	Возвращает размер `LinkedHashSet`
`clear()`	Удаляет все элементы из `LinkedHashSet`

Чтобы узнать больше о методах LinkedHashSet, посетите официальную документацию Java LinkedHashSet.

LinkedHashSet против HashSet

Оба LinkedHashSet и HashSet реализуют интерфейс Set. Однако между ними существуют различия.

LinkedHashSet поддерживает связный список внутри. Благодаря этому он сохраняет порядок вставки своих элементов.
Класс LinkedHashSet требует больше памяти, чем HashSet. Это потому, что LinkedHashSet поддерживает связные списки внутри.
Производительность LinkedHashSet медленнее, чем HashSet. Это из-за связных списков в LinkedHashSet.

LinkedHashSet против TreeSet

Вот основные различия между LinkedHashSet и TreeSet:

Класс TreeSet реализует интерфейс SortedSet. Поэтому элементы в tree set отсортированы. Однако класс LinkedHashSet только сохраняет порядок вставки своих элементов.
TreeSet обычно медленнее LinkedHashSet. Это потому, что всякий раз, когда элемент добавляется в TreeSet, он должен выполнять операцию сортировки.
LinkedHashSet позволяет вставку null-значений. Однако мы не можем вставить null-значение в TreeSet.

Java EnumSet: создание, операции и советы по производительности Освоение Java SortedSet: Практическое руководство по TreeSet и его методам

java