java集合(三)Set集合之EnumSet详解

java

1.定义:

添加枚举类元素的专用集合类

2.与其他集合类区别:

EnumSet内部实现不使用常见的数据结构,比如数组(ArrayList),链表(LinkedList),哈系表(HashMap、Hashtable、HashSet),红黑树(TreeMap、TreeSet)而是使用位运算完成集合的基本操作

EnumSet是抽象类,只能通过静态工厂方法构造EnumSet对象,具体如下:

EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType):构造一个空的集合
EnumSet<E> allOf(Class<E> elementType):构造一个包含枚举类中所有枚举项的集合
EnumSet<E> of(E e):构造包含1个元素的集合
EnumSet<E> of(E e1, E e2):构造包含2个元素的集合
EnumSet<E> of(E e1, E e2, E e3):构造包含3个元素的集合
EnumSet<E> of(E e1, E e2, E e3, E e4):构造包含4个元素的集合
EnumSet<E> of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5):构造包含5个元素的集合
EnumSet<E> of(E first, E... rest):构造包含多个元素的集合(使用可变参数)
EnumSet<E> copyOf(EnumSet<E> s):构造包含参数中所有元素的集合
EnumSet<E> copyOf(Collection<E> c):构造包含参数中所有元素的集合

3.EnumSet作为集合类基本操作方法实现原理(位运算):

说明:

  • 从EnumSet的noneOf可以看出,当枚举类中的枚举项少于64时,返回的是RegularEnumSet类EnumSet的实现类)对象,大于64,返回的是JumboEnumSet类对象,为了方便分析,后面同一使用RegularEnumSet类解释原理

    // EnumSet#noneOf

    public static <E extends Enum<E>> EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType) {

    Enum<?>[] universe = getUniverse(elementType);

    if (universe == null)

    throw new ClassCastException(elementType + " not an enum");

    if (universe.length <= 64)

    return new RegularEnumSet<>(elementType, universe);

    else

    return new JumboEnumSet<>(elementType, universe);

    }

  • 测试用的枚举类

    enum Color{

    RED("RED"),

    BLUE("BLUE"),

    YELLOW("YELLOW"),

    BLACK("BLACK");

    String name;

    Color(String name){

    this.name = name;

    }

    @Override

    public String toString(){

    return this.name;

    }

    }

3.1 add方法

public boolean add(E e) {

typeCheck(e);

long oldElements = elements;

elements |= (1L << ((Enum<?>)e).ordinal());

return elements != oldElements;

}

ordinal()为每个枚举项的序号,从0开始,按声明顺序排列,如[RED,BLUE,YELLOW,BLACK]对应[0,1,2,3];1L << ((Enum<?>)e).ordinal()(为了方便,这里称之为枚举值)则表示1*2^(e.ordinal()),Color.RED的ordianl()为0,对应枚举值为1*2^0=1,其实就是第ordinal()+1位(从右往左数,个位为第1位)为1其它位为0的十进制数,对应十进制数为00000001(这里假设是8bit,实际是long型32bit);
则每个枚举项表示如下:

枚举项 序号 1L << ((Enum<?>)e).ordinal() 枚举值

枚举项序号1L << ((Enum<?>)e).ordinal()枚举值
Color.RED0000000011
Color.BLUE1000000102
Color.YELLOW2000001004
Color.BLACK3000010008

elements |=就是对添加的不同元素的枚举值进行求和,相同元素相或保持不变

3.2 remove方法

public boolean remove(Object e) {

if (e == null)

return false;

Class<?> eClass = e.getClass();

if (eClass != elementType && eClass.getSuperclass() != elementType)

return false;

long oldElements = elements;

elements &= ~(1L << ((Enum<?>)e).ordinal());

return elements != oldElements;

}

按照之前的枚举值相加的想法,remove就是从总枚举值中减去待删除元素的枚举值,因为是位运算,没有直接相减,使用位操作elements &= ~(1L << ((Enum<?>)e).ordinal());
完成相减操作

3.3 contains方法

public boolean contains(Object e) {

if (e == null)

return false;

Class<?> eClass = e.getClass();

if (eClass != elementType && eClass.getSuperclass() != elementType)

return false;

return (elements & (1L << ((Enum<?>)e).ordinal())) != 0;

}

contains方法就更好理解,每个枚举项的枚举值的值都不一样,且相互之间进行相与操作为,使用总枚举值要查询的枚举项的枚举值进行相与操作,如果为,说明不存在该枚举项,否则存在

 

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