Java学习（86）Java集合——案例：宠物猫信息管理（HashSet增删改查）
需求分析
1. 功能需求
(1) 添加和显示宠物猫信息
(2) 查找某只宠物猫的信息并输出
(3) 修改宠物猫的信息
(4) 删除宠物猫信息
2. 属性
(1) 名字name
(2) 年龄month
(3) 品种species
3. 方法
(1) 构造方法
(2) 获取和设置属性值的方法
(3) 其他方法
创建宠物猫Cat类，定义构造方法，定义get/set方法
public class Cat {private String name; //名字private int month; //年龄private String species;//品种//构造方法public Cat(String name, int month, String species) {super();this.name = name;this.month = month;this.species = species;} //getter与setter方法public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getMonth() {return month;}public void setMonth(int month) {this.month = month;}public String getSpecies() {return species;}public void setSpecies(String species) {this.species = species;} }
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637主方法内定义宠物猫对象，将宠物猫对象放入HashSet中，显示宠物猫信息。
// 定义宠物猫对象Cat huahua = new Cat("花花", 12, "英国短毛猫");Cat fanfan = new Cat("凡凡", 3, "中华田园猫");// 将宠物猫对象放入HashSet中Set set = new HashSet();set.add(huahua);set.add(fanfan);// 显示宠物猫信息Iterator it = set.iterator();while (it.hasNext()) {System.out.println(it.next());} 123456789101112
重写toString方法
需要重写toString方法才能显示猫猫具体信息，否则显示的是猫猫的地址信息（这是因为这里的对象是Object类）。重写toString方法后，it.next()会自动调用toString方法。
可以通过Source → to →Generate toString()…来快速重写toString。
@Overridepublic String toString() {return "[姓名：" + name + ", 年龄：" + month + ", 品种：" + species + "]";} 1234
再添加一个与花花属性一样的猫
// 再添加一个与花花属性一样的猫Cat huahua01 = new Cat("花花", 12, "英国短毛猫");set.add(huahua01);System.out.println("**********************************");System.out.println("添加重复数据后的宠物猫信息：");it = set.iterator();while (it.hasNext()) {System.out.println(it.next());} 123456789
这里发现运行结果为：
********************************** 添加重复数据后的宠物猫信息： [姓名：花花, 年龄：12, 品种：英国短毛猫] [姓名：花花, 年龄：12, 品种：英国短毛猫] [姓名：凡凡, 年龄：3, 品种：中华田园猫] 12345
我们发现，这并不符合集合的规则：相同的字符串不允许添加到集合。
解决方法：重写hashCode()和equals()方法，来判断宠物信息是否相等。
hashCode()（哈希表）理解
例如，查找100以内的能被的数据。如果使用ArrayList进行查找，那么将会从头到尾遍历一遍，非常麻烦，而且费时间。使用hashCode()（哈希表）进行处理，哈希表会将100以内的数据分为3个桶，桶里分别装能被1整除的数据、能被2整除的数据和能被3整除的数据，首先会根据规则（即能被1、2或者3整除）判断需要查找的数据在哪个桶内，然后在那个桶内遍历桶里的元素，看是不是在桶内。
上述过程中hashCode()方法负责判断需要查找的数据在哪个桶里边，而equals()方法负责判断桶里哪一个才是我们要找的元素。
hashCode()和equals()大大提高了查询的效率，因此我们要对其进行重写。
重写hashCode()和equals()方法
快捷重写：SourceGenerate hashCode() and equals()
hashCode()内容自动重写，不用管，equals()方法我们得自己写一下。
重写equals()方法的步骤：
``java
@Override
public boolean equals(Object obj) {
//判断对象是否相等，相等则返回true，不用继续比较属性了
if(this==obj)
return true;
//判断obj是否是Cat类的对象
if(obj.getClass()==Cat.class){
Cat cat=(Cat)obj;
return cat.getName().equals(name)&&(cat.getMonth()==month)&&(cat.getSpecies().equals(species));
}
return false;
}
(1) 首先判断对象是否相等，如果对象相等则直接返回true，不用继续比较了。其中this是当前类的对象，obj是传入的对象； (2) 然后判断obj所对应的对象是否为Cat，如果是Cat类型的对象，则强制转换为Cat类的对象。然后判断名字、年龄和品种是否相等； 重写equals()方法后，再添加一个与花花属性一样的猫后，集合就不会显示重复的内容，也就是添加不进去了，这就符合了Set中不能有重复数据的规则了。 # 查找宠物猫信息 ```javaSystem.out.println("通过名字查找花花信息");boolean flag = false;Cat c = null;it = set.iterator();while (it.hasNext()) {c = (Cat)it.next();if (c.getName().equals("花花")) {flag = true;// 找到了break;}}
1234567891011121314151617我们发现，如果将 c = (Cat)it.next();修改为String c1 = (String)it.next();后编译时报错，但是运行时会报错，显示异常：java.lang.ClassCastException，即类型转换异常，这是因为Cat类型不能转换为String类型，因此我们要加入泛型的概念，加入泛型后就无需进行强制转换了。
加入泛型
泛型设定了在Set（集合）中添加的数据必须是我们所需要的类型。
在CatTest类中修改：
// 将宠物猫对象放入HashSet中Set<Cat> set = new HashSet<Cat>();// 显示宠物猫信息Iterator<Cat> it = set.iterator(); 12345
这样在查找信息时，无需进行强制转换，直接查找即可：
System.out.println("通过名字查找花花信息");boolean flag = false;Cat c = null;it = set.iterator();while (it.hasNext()) {c = it.next();if (c.getName().equals("花花")) {flag = true;// 找到了break;}} 1234567891011
注：这里集合和迭代器都加入泛型<Cat>，这样就限制了集合和迭代器中的数据都是Cat类型的对象了。
删除宠物猫的信息
使用增强型for循环编写（将集合中的Cat类型的数据依次取出）。
// 删除花花二代的信息并重新输出for (Cat cat : set) {if ("花花二代".equals(cat.getName())) {set.remove(cat); break;}}System.out.println("**********************************");System.out.println("删除花花二代后的数据");for(Cat cat:set){System.out.println(cat);} 123456789101112
删除集合中的所有宠物猫信息
//删除集合中的所有宠物猫信息System.out.println("**********************************");boolean flag1=set.removeAll(set);if(flag1){System.out.println("猫都不见了。。。");}else{System.out.println("猫还在。。。");} 12345678
注：这里 flag1换成 set.isEmpty()也可以。
删除所有年龄小于5个月的小猫
步骤：先建立子集合再删除这个子集合。如果这里不建立子集合直接删除，会导致异常：java.util.ConcurrentModificationException，这是因为不能删除正在读取中的数据。
// 删除年龄为五个月内的小猫集合Set<Cat> set1 = new HashSet<Cat>();for(Cat cat:set) {if(cat.getMonth()<5) {set1.add(cat);}}set.removeAll(set1);System.out.println("**********************************"); 123456789
hashCode和equals方法的作用
hashCode()方法用于给对象返回hash code值，equals方法用于判断其他对象与该对象是否相等。为什么需要这两个方法呢？我们知道HashSet中是不允许添加重复元素的，那么当调用add()方法向HashSet中添加元素时，是如何判断两个元素是不同的呢？这就用到了hashCode()和equals()方法。在添加数据时，会调用hashCode()方法得到hash code值，通过这个值可以找到数据存储位置，该位置可以理解成一片区域，在该区域存储的数据的hashCode值都是相等的。如果该区域已经有数据了，就继续调用equals()方法判断数据是否相等，如果相等就说明数据重复了，就不能再添加了。如果不相等，就找到一个位置进行存储。
这些是基于哈希算法完成的，它使得添加数据的效率得到了提升。假设此时Set集合中已经有100个元素，那么如果想添加第101个元素，如果此时没有使用哈希算法，就需要调用equals()方法将第101个元素与之前100个元素依次进行比较，如果元素更多，比较所耗费的时间就越长。
如果两个对象相等，那么他们的hashCode值一定相等。反之，如果两个对象的hashCode值相等，那么这两个对象不一定相等，还需要使用equals()方法进行判断。
如果不重写hashCode()方法，则默认每个对象的hashCode()值都不一样，所以该类的每个对象都不会相等。
关于getClass()和.class的作用
案例：
@Override public boolean equals(Object obj){ if(this==obj) return true; if(obj.getClass()==Cat.class) } 123456
以上代码中的第二个if语句，其中的判断条件中用到了getClass()和.class。
首先，来看一下Class类。在Java中，万事万物皆对象，每个类都有一个相应的Class对象。通过Class类，可以获得一个类的基本信息，比如属性、方法和构造方法等。这些都属于Java反射的内容，在后面的课程中将会学习到。
getClass()是Object类的方法，该方法的返回值类型是Class类，通过getClass()方法可以得到一个Class类的对象。而.class返回的也是Class类型的兑现。所以，如果obj.getClass()和Cat.class返回的内容相等，说明是同一个对象。
既然都可以得到Class的对象，关于getClass()和.class的区别：getClass()方法，有多态能力，运行时可以返回子类的类型信息。.class是没有多态的，是静态解析的，编译时可以确定类型信息。
宠物猫信息管理完整代码
Cat类
package com.study.set; public class Cat {private String name; //名字private int month; //年龄private String species;//品种//构造方法public Cat(String name, int month, String species) {super();this.name = name;this.month = month;this.species = species;} //getter与setter方法public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getMonth() {return month;}public void setMonth(int month) {this.month = month;}public String getSpecies() {return species;}public void setSpecies(String species) {this.species = species;}@Overridepublic String toString() {return "[姓名：" + name + ", 年龄：" + month + ", 品种：" + species + "]";}@Overridepublic int hashCode() {final int prime = 31;int result = 1;result = prime * result + month;result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());result = prime * result + ((species == null) ? 0 : species.hashCode());return result;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {//判断对象是否相等，相等则返回true，不用继续比较属性了if(this==obj)return true;//判断obj是否是Cat类的对象if(obj.getClass()==Cat.class){Cat cat=(Cat)obj;return cat.getName().equals(name)&&(cat.getMonth()==month)&&(cat.getSpecies().equals(species));}return false;} }
12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667CatTest类
package com.study.set; import java.util.HashSet; import java.util.Iterator; import java.util.Set; public class CatTest {public static void main(String[] args) {// 定义宠物猫对象Cat huahua = new Cat("花花", 12, "英国短毛猫");Cat fanfan = new Cat("凡凡", 3, "中华田园猫");// 将宠物猫对象放入HashSet中Set<Cat> set = new HashSet<Cat>();set.add(huahua);set.add(fanfan);// 显示宠物猫信息Iterator<Cat> it = set.iterator();while (it.hasNext()) {System.out.println(it.next());}// 再添加一个与花花属性一样的猫Cat huahua01 = new Cat("花花", 12, "英国短毛猫");set.add(huahua01);System.out.println("**********************************");System.out.println("添加重复数据后的宠物猫信息：");it = set.iterator();while (it.hasNext()) {System.out.println(it.next());}System.out.println("**********************************");// 重新插入一个新宠物猫Cat huahua02 = new Cat("花花二代", 2, "英国短毛猫");set.add(huahua02);System.out.println("添加花花二代后的宠物猫信息：");it = set.iterator();while (it.hasNext()) {System.out.println(it.next());}System.out.println("**********************************");// 在集合中查找花花的信息并输出if (set.contains(huahua)) {System.out.println("花花找到了！");System.out.println(huahua);} else {System.out.println("花花没找到！");}// 在集合中使用名字查找花花的信息System.out.println("**********************************");System.out.println("通过名字查找花花信息");boolean flag = false;Cat c = null;it = set.iterator();while (it.hasNext()) {c = it.next();if (c.getName().equals("花花")) {flag = true;// 找到了break;}}if (flag) {System.out.println("花花找到了");System.out.println(c);} else {System.out.println("花花没找到");}// 删除花花二代的信息并重新输出for (Cat cat : set) {if ("花花二代".equals(cat.getName())) {set.remove(cat); break;}}System.out.println("**********************************");// 删除年龄为五个月内的小猫集合Set<Cat> set1 = new HashSet<Cat>();for(Cat cat:set) {if(cat.getMonth()<5) {set1.add(cat);}}set.removeAll(set1);System.out.println("**********************************");System.out.println("删除花花二代后的数据");for(Cat cat:set){System.out.println(cat);}//删除集合中的所有宠物猫信息System.out.println("**********************************");boolean flag1=set.removeAll(set);if(set.isEmpty()){System.out.println("猫都不见了。。。");}else{System.out.println("猫还在。。。");}} }
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102运行结果
[姓名：花花, 年龄：12, 品种：英国短毛猫] [姓名：凡凡, 年龄：3, 品种：中华田园猫] ********************************** 添加重复数据后的宠物猫信息： [姓名：花花, 年龄：12, 品种：英国短毛猫] [姓名：凡凡, 年龄：3, 品种：中华田园猫] ********************************** 添加花花二代后的宠物猫信息： [姓名：花花, 年龄：12, 品种：英国短毛猫] [姓名：凡凡, 年龄：3, 品种：中华田园猫] [姓名：花花二代, 年龄：2, 品种：英国短毛猫] ********************************** 花花找到了！ [姓名：花花, 年龄：12, 品种：英国短毛猫] ********************************** 通过名字查找花花信息 花花找到了 [姓名：花花, 年龄：12, 品种：英国短毛猫] ********************************** ********************************** 删除花花二代后的数据 [姓名：花花, 年龄：12, 品种：英国短毛猫] ********************************** 猫都不见了。。。
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