เมธอดเท่ากับ & hashCode: ทำไมและจะใช้ที่ใด และทำงานอย่างไร

"ตอนนี้ฉันจะบอกคุณเกี่ยวกับวิธีการบางอย่างที่มีประโยชน์พอๆ กัน:  equals(Object o) & hashCode() "

"คุณอาจจำได้แล้วว่าใน Java เมื่อเปรียบเทียบตัวแปรอ้างอิง ตัววัตถุเองจะไม่ถูกเปรียบเทียบ แต่จะเปรียบเทียบการอ้างอิงถึงวัตถุ"

Integer i = new Integer(1);
Integer j = new Integer(1);
System.out.println(i==j);

Integer i = new Integer(1);
Integer j = i;
System.out.println(i==j);

"ครับ ผมจำได้"

ที่  เท่ากัน .

"วิธีเท่ากับเป็นวิธีการแก้ปัญหามาตรฐานที่นี่ จุดประสงค์ของวิธีเท่ากับคือการระบุว่าวัตถุภายในเหมือนกันหรือไม่ โดยการเปรียบเทียบสิ่งที่เก็บไว้ภายในวัตถุนั้น"

"ทุกอย่างคล้ายกับเมธอด toString()"

คลาสอ็อบเจกต์มีการใช้งานวิธีการเท่ากับซึ่งเปรียบเทียบการอ้างอิง:

public boolean equals(Object obj)
{
return (this == obj);
}

"เยี่ยม... กลับไปเป็นแบบนั้นอีกแล้วใช่ไหม"

"เชิดหน้าขึ้น! มันเป็นเรื่องยุ่งยากจริงๆ"

"เมธอดนี้สร้างขึ้นเพื่อให้นักพัฒนาสามารถเขียนทับในคลาสของตนเองได้ อย่างไรก็ตาม มีเพียงนักพัฒนาของคลาสเท่านั้นที่รู้ว่าข้อมูลใดเกี่ยวข้องและสิ่งใดไม่เกี่ยวข้องเมื่อทำการเปรียบเทียบ"

"คุณยกตัวอย่างได้ไหม"

"แน่นอน สมมติว่าเรามีชั้นเรียนที่แสดงเศษส่วนทางคณิตศาสตร์ มันจะมีลักษณะดังนี้:"

class Fraction
{
private int numerator;
private int denominator;
Fraction(int numerator, int denominator)
{
this.numerator  = numerator;
this.denominator = denominator;
}public boolean equals(Object obj)
{
if (obj==null)
return false;

if (obj.getClass() != this.getClass() )
return false;

Fraction other = (Fraction) obj;
return this.numerator* other.denominator == this.denominator * other.numerator;
}
}

"ตอนนี้มาวิเคราะห์ตัวอย่างนี้กัน"

"เราลบล้าง วิธี การเท่ากับดังนั้น วัตถุ เศษส่วนจะมีการใช้งานของตัวเอง

"มีวิธีการตรวจสอบหลายวิธี:"

" 1)  ถ้าอ็อบเจกต์ที่ผ่านการเปรียบเทียบมีค่าเป็นnullแสดงว่าอ็อบเจกต์นั้นไม่เท่ากัน หากคุณสามารถเรียกใช้ เมธอดการ เท่ากับบนอ็อบเจกต์ได้ แสดงว่าไม่เป็นnull อย่างแน่นอน "

" 2)  การเปรียบเทียบคลาส ถ้าอ็อบเจกต์เป็นอินสแตนซ์ของคลาสต่างๆ เราจะไม่พยายามเปรียบเทียบ เราจะใช้return false ทันที เพื่อระบุว่าสิ่งเหล่านี้เป็นอ็อบเจ็กต์ที่แตกต่างกัน"

" 3)  ทุกคนจำได้ตั้งแต่ป.2 ว่า 2/3 เท่ากับ 4/6 แต่จะเช็คยังไงล่ะ"

"ดังนั้น ในส่วนที่ 3 ของ วิธี เท่ากับเราจึงแปลงวัตถุที่ส่งผ่านไปยังเศษส่วนและเปรียบเทียบเศษส่วน"

"เข้าใจแล้ว ถ้าเราแค่เปรียบเทียบตัวเศษกับตัวเศษและตัวส่วนกับตัวส่วน 2/3 จะไม่เท่ากับ 4/6"

"ตอนนี้ฉันเข้าใจสิ่งที่คุณหมายถึงเมื่อคุณกล่าวว่ามีเพียงนักพัฒนาของชั้นเรียนเท่านั้นที่รู้วิธีเปรียบเทียบอย่างถูกต้อง"

"ใช่ แต่นั่นเป็นเพียงครึ่งเรื่อง  ยังมีวิธีอื่น: hashCode() "

"ตอนนี้ทุกอย่างเกี่ยวกับวิธีการเท่ากับมีเหตุผล แต่ทำไมเราต้องใช้  hashCode () "

" ต้องใช้เมธอดhashCode สำหรับการเปรียบเทียบอย่างรวดเร็ว"

" วิธีการ เท่ากับมีข้อเสียที่สำคัญ: มันทำงานช้าเกินไป สมมติว่าคุณมีชุดขององค์ประกอบนับล้านและจำเป็นต้องตรวจสอบว่ามีวัตถุเฉพาะหรือไม่ คุณจะทำอย่างไร"

"ฉันสามารถวนรอบองค์ประกอบทั้งหมดโดยใช้ลูปและเปรียบเทียบวัตถุกับแต่ละวัตถุในชุด จนกว่าฉันจะหาคู่ที่ตรงกัน"

“แล้วถ้าไม่มีล่ะ เราจะทำการเปรียบเทียบเป็นล้านครั้งเพื่อดูว่าวัตถุนั้นไม่มีอยู่จริงเหรอ?

“ใช่ ฉันรู้ว่ามันเป็นการเปรียบเทียบที่มากเกินไป มีวิธีอื่นอีกไหม”

"ใช่ คุณสามารถใช้hashCode () สำหรับสิ่งนี้

เมธอดhashCode () ส่งคืนจำนวนเฉพาะสำหรับแต่ละวัตถุ นักพัฒนาของคลาสจะตัดสินใจว่าจะส่งคืนตัวเลขใด เช่นเดียวกับที่เขาหรือเธอทำกับวิธีการเท่ากับ

"ลองดูตัวอย่าง:"

"ลองนึกภาพว่าคุณมีตัวเลข 10 หลักล้านตัว จากนั้นคุณสามารถทำให้ hashCode ของตัวเลขแต่ละตัวเป็นเศษเหลือหลังจากหารตัวเลขด้วย 100"

นี่คือตัวอย่าง:

"ใช่ มันสมเหตุสมผลแล้ว เราจะทำอย่างไรกับ hashCode นี้"

"แทนที่จะเปรียบเทียบตัวเลข เราเปรียบเทียบhashCodes ของพวกเขา วิธีนี้เร็วกว่า"

"และเราเรียกว่าเท่ากับก็ต่อเมื่อhashCodes ของพวกเขา เท่ากัน"

"ใช่ มันเร็วกว่า แต่เรายังต้องทำการเปรียบเทียบเป็นล้านๆ ครั้ง เราแค่เปรียบเทียบจำนวนที่น้อยกว่า และเรายังต้องเรียกค่าเท่ากันสำหรับตัวเลขใดๆ ที่มีรหัสแฮชที่ตรงกัน"

"ไม่ คุณสามารถหลีกเลี่ยงได้ด้วยจำนวนการเปรียบเทียบที่น้อยกว่ามาก"

"ลองนึกภาพว่า Set ของเราจัดเก็บตัวเลขที่จัดกลุ่มหรือจัดเรียงตามhashCode (การจัดเรียงด้วยวิธีนี้ถือเป็นการจัดกลุ่มเป็นหลัก เนื่องจากตัวเลขที่มี hashCode เดียวกันจะอยู่ติดกัน) จากนั้นคุณสามารถละทิ้งกลุ่มที่ไม่เกี่ยวข้องได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย เท่านี้ก็เพียงพอแล้ว เพื่อตรวจสอบหนึ่งครั้งต่อกลุ่มเพื่อดูว่า hashCode ตรงกับ hashCode ของวัตถุหรือไม่"

"ลองนึกภาพว่าคุณเป็นนักศึกษาที่กำลังมองหาเพื่อนที่คุณจำได้ด้วยตาเปล่า และเป็นคนที่เรารู้จักอาศัยอยู่ในหอพัก 17 จากนั้นคุณก็แค่ไปที่หอพักทุกแห่งในมหาวิทยาลัยแล้วถามว่า 'นี่คือหอพัก 17 หรือไม่' ถ้าไม่ใช่ คุณก็ไม่สนใจทุกคนในหอพักและไปที่ถัดไป ถ้าคำตอบคือ 'ใช่' คุณก็เริ่มเดินผ่านแต่ละห้องแล้วมองหาเพื่อนของคุณ"

"ในตัวอย่างนี้ หมายเลขหอพัก (17) คือ hashCode"

"นักพัฒนาที่ใช้ฟังก์ชัน hashCode ต้องทราบสิ่งต่อไปนี้:"

A)  สองวัตถุที่แตกต่างกันสามารถมี hashCode เดียวกันได้  (ต่างคนต่างอยู่หอพักเดียวกันได้)

B)  วัตถุที่เหมือนกัน  ( ตามวิธีการเท่ากับ )  ต้องมีรหัสแฮชเหมือนกัน .

C)  ต้องเลือกรหัสแฮชเพื่อไม่ให้มีวัตถุที่แตกต่างกันจำนวนมากที่มีรหัสแฮชเดียวกัน  หากมี ข้อดีที่เป็นไปได้ของแฮชโค้ดจะหายไป (คุณไปที่หอพัก 17 และพบว่ามหาวิทยาลัยครึ่งหนึ่งอาศัยอยู่ที่นั่น คนเกียจคร้าน!)

"และตอนนี้สิ่งที่สำคัญที่สุด หากคุณแทนที่ เมธอด เท่ากับคุณต้องแทนที่เมธอดhashCode () และปฏิบัติตามกฎสามข้อที่อธิบายไว้ข้างต้น

"เหตุผลคือ: ใน Java อ็อบเจ็กต์ในคอลเล็กชันจะถูกเปรียบเทียบ/ดึงข้อมูลเสมอโดยใช้ hashCode() ก่อนที่จะถูกเปรียบเทียบ/ดึงข้อมูลโดยใช้เท่ากับ  และหากอ็อบเจ็กต์ที่เหมือนกันมีแฮชโค้ดต่างกัน อ็อบเจ็กต์จะถือว่าแตกต่างกันและเมธอดเท่ากับ จะไม่เรียกด้วยซ้ำ

"ในตัวอย่างเศษส่วนของเรา ถ้าเราทำให้ hashCode เท่ากับตัวเศษ เศษส่วน 2/3 และ 4/6 จะมี hashCodes ต่างกัน เศษส่วนเหมือนกันและวิธีเท่ากับบอกว่าเหมือนกัน แต่ hashCodes บอกว่า พวกมันต่างกัน และถ้าเราเปรียบเทียบโดยใช้ hashCode ก่อนที่เราจะเปรียบเทียบโดยใช้เท่ากับ เราจะสรุปได้ว่าวัตถุนั้นแตกต่างกันและเราไม่เคยใช้เมธอดเท่ากับด้วยซ้ำ"

นี่คือตัวอย่าง:

"วิธีที่ถูกต้องในการใช้ hashCode สำหรับเศษส่วนคืออะไร"

"ที่นี่คุณต้องจำไว้ว่าเศษส่วนที่เท่ากันต้องมีรหัสแฮชเหมือนกัน"

" เวอร์ชัน 1 : hashCode เท่ากับผลลัพธ์ของการหารจำนวนเต็ม"

"สำหรับ 7/5 และ 6/5 นี่จะเป็น 1"

"สำหรับ 4/5 และ 3/5 นี่จะเป็น 0"

"แต่ตัวเลือกนี้ไม่เหมาะสำหรับการเปรียบเทียบเศษส่วนที่จงใจให้น้อยกว่า 1 แฮชโค้ด (ผลลัพธ์ของการหารจำนวนเต็ม) จะเป็น 0 เสมอ"

" เวอร์ชัน 2 : hashCode เท่ากับผลลัพธ์ของการหารจำนวนเต็มของตัวส่วนด้วยตัวเศษ"

"ตัวเลือกนี้เหมาะสำหรับกรณีที่เศษส่วนน้อยกว่า 1 ถ้าเศษส่วนน้อยกว่า 1 ค่าผกผันของมันจะมากกว่า 1 และถ้าเรากลับเศษส่วนทั้งหมด การเปรียบเทียบจะไม่ได้รับผลกระทบแต่อย่างใด"

"เวอร์ชันสุดท้ายของเราผสมผสานโซลูชันทั้งสองเข้าด้วยกัน:"

public int hashCode()
{
return numerator/denominator + denominator/numerator;
}

ลองทดสอบโดยใช้ 2/3 และ 4/6 ควรมีรหัสแฮชที่เหมือนกัน:

"นั่นคือทั้งหมดที่สำหรับตอนนี้."

"ขอบคุณ เอลลี่ มันน่าสนใจจริงๆ"