风雨无阻

( 转)重写自已的HashCode()方法

 大家都知道,在Java里对对象的操作是基于引用的。而当我们需要对一组对象操作的时候,  就需要有接收这一组引用的容器。平时我们最常用的就是数组。在Java里可以定义一个对象数组来完成许多操作。可是,数组长度是固定的,如果我们需要更 加灵活的解决方案该怎么办呢?

       Java提供了container  classes来解决这一问题。container  classes包括两个部分:Collection和Map。

它们的结构是这样的: 

       本文重点介绍HashMap。首先介绍一下什么是Map。在数组中我们是通过数组下标来对其内容索引的,  而在Map中我们通过对象来对对象进行索引,用来索引的对象叫做key,其对应的对象叫做value。  在下文中会有例子具体说明。

       再来看看HashMap和TreeMap有什么区别。HashMap通过hashcode对其内容进行快速查找,而TreeMap中所有的元素都保持着 某种固定的顺序,如果你需要得到一个有序的结果你就应该使用TreeMap(HashMap中元素的排列顺序是不固定的)。

下面就要进入本文的主题了。先举个例子说明一下怎样使用HashMap:













程序代码:
import java.util.*; 
public class Exp1 { 
     public static void main(String[] args){ 
          HashMap h1=new HashMap(); 
          Random r1=new Random();     
          for(int i=0;i< 1000;i++){ 
               Integer t=new Integer(r1.nextInt(20)); 
               if(h1.containsKey(t)) 
                    ((Ctime)h1.get(t)).count++; 
               else 
                    h1.put(t, new Ctime()); 
          } 
          System.out.println(h1); 
     } 

class Ctime{ 
     int count=1; 
     public String toString(){ 
          return Integer.toString(count); 
     } 


           在HashMap中通过get()来获取value,通过put()来插入value,ContainsKey()则用来检验对象是否已经存在。可以看 出,和ArrayList的操作相比,HashMap除了通过key索引其内容之外,别的方面差异并不大。

         前面介绍了,HashMap是基于HashCode的,在所有对象的超类Object中有一个HashCode()方法,  但是它和equals方法一样,并不能适用于所有的情况,这样我们就需要重写自己的HashCode()方法。
下面就举这样一个例子:













程序代码:
import java.util.*; 
public class Exp2 { 
     public static void main(String[] args){ 
          HashMap h2=new HashMap(); 
          for(int i=0;i< 10;i++) 
               h2.put(new Element(i), new Figureout()); 
          System.out.println("h2:"); 
          System.out.println("Get the result for Element:"); 
          Element test=new Element(5); 
          if(h2.containsKey(test)) 
               System.out.println((Figureout)h2.get(test)); 
          else 
               System.out.println("Not found"); 
     } 

class Element{ 
     int number; 
     public Element(int n){ 
          number=n; 
     } 

class Figureout{ 
     Random r=new Random(); 
     boolean possible=r.nextDouble()>0.5; 
     public String toString(){ 
          if(possible) 
               return "OK!"
          else 
               return "Impossible!"
     } 

 
       在这个例子中,Element用来索引对象Figureout,也即Element为key,Figureout为value。  在Figureout中随机生成一个浮点数,如果它比0.5大,打印“OK!”,否则打印“Impossible!”。  之后查看Element(5)对应的Figureout结果如何。  

       结果却发现,无论你运行多少次,得到的结果都是“Not  found”。也就是说索引Element(5)并不在HashMap中。这怎么可能呢?

       原因得慢慢来说:Element的HashCode方法继承自Object,而Object中的HashCode方法返回的HashCode对应于当前 的地址,也就是说对于不同的对象,即使它们的内容完全相同,用HashCode()返回的值也会不同。这样实际上违背了我们的意图。因为我们在使用 HashMap时,  希望利用相同内容的对象索引得到相同的目标对象,这就需要HashCode()在此时能够返回相同的值。

       在上面的例子中,我们期望new  Element(i)  (i=5)与  Element  test=new  Element(5)是相同的,  而实际上这是两个不同的对象,尽管它们的内容相同,但它们在内存中的地址不同。因此很自然的,  上面的程序得不到我们设想的结果。下面对Element类更改如下:













程序代码:
class Element{ 
  int number; 
  public Element(int n){ 
    number=n; 
 } 
  public int hashCode(){ 
   return number; 
  } 
  public boolean equals(Object o){ 
   return (o instanceof Element) && (number==((Element)o).number); 
  } 


           在这里Element覆盖了Object中的hashCode()和equals()方法。覆盖hashCode()使其以number的值作为 hashcode返回,这样对于相同内容的对象来说它们的hashcode也就相同了。而覆盖equals()是为了在HashMap判断两个key是否 相等时使结果有意义(有关重写equals()的内容可以参考我的另一篇文章《重新编写Object类中的方法  》)。修改后的程序运行结果如下:

h2:  
Get  the  result  for  Element:  
Impossible!  

请记住:如果你想有效的使用HashMap,你就必须重写在其的HashCode()。

还有两条重写HashCode()的原则:

       不必对每个不同的对象都产生一个唯一的hashcode,只要你的HashCode方法使get()能够得到put()放进去的内容就可以了。即“不为 一原则”。  生成hashcode的算法尽量使hashcode的值分散一些,  不要很多hashcode都集中在一个范围内,这样有利于提高HashMap的性能。即“分散原则”。  至于第二条原则的具体原因,有兴趣者可以参考Bruce  Eckel的《Thinking  in  Java》,
在那里有对HashMap内部实现原理的介绍,这里就不赘述了。

       掌握了这两条原则,你就能够用好HashMap编写自己的程序了。不知道大家注意没有,  java.lang.Object中提供的三个方法:clone(),equals()和hashCode()虽然很典型,  但在很多情况下都不能够适用,它们只是简单的由对象的地址得出结果。  这就需要我们在自己的程序中重写它们,其实java类库中也重写了千千万万个这样的方法。  利用面向对象的多态性——覆盖,Java的设计者很优雅的构建了Java的结构,也更加体现了Java是一门纯OOP语言的特性。

     Java提供的Collection和Map的功能是十分强大的,它们能够使你的程序实现方式更为灵活,  执行效率更高。希望本文能够对大家更好的使用HashMap有所帮助。

posted on 2008-03-28 11:17 秋枫故事 阅读(240) 评论(0)  编辑  收藏


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