Java集合——9.使用Set

目录

• Java的Set集合
  • Set集合的特性和常用方法
  • Set与Map的关系
  • 常用的Set实现类
    • 1. HashSet
    • 2. TreeSet
  • 总结

---

Java的Set集合

Set集合的特性和常用方法

Set最显著的特点就是元素不可重复，这一特性使其常被用于去重操作。常用方法如下：

• boolean add(E e)：向集合中添加元素，若元素已存在则返回false
• boolean remove(Object e)：从集合中删除元素，若元素不存在则返回false
• boolean contains(Object e)：判断集合中是否包含指定元素
• int size()：返回集合中元素的数量

Set与Map的关系

从本质上来说，Set可以看作是只存储key而不存储value的Map。因此，放入Set的元素需要像Map的key一样，正确实现equals()和hashCode()方法，否则无法保证去重功能的正确性。

以最常用的HashSet为例，HashSet仅仅是对HashMap的一个简单封装，它的核心代码如下：

public class HashSet<E> implements Set<E> {
    // 持有一个HashMap:
    private HashMap<E, Object> map = new HashMap<>();

    // 放入HashMap的value:
    private static final Object PRESENT = new Object();

    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT) == null;
    }

    public boolean contains(Object o) {
        return map.containsKey(o);
    }

    public boolean remove(Object o) {
        return map.remove(o) == PRESENT;
    }
}

常用的Set实现类

1. HashSet

HashSet是最常用的Set实现类，它具有以下特点：

• 基于哈希表实现
• 元素无序（遍历顺序与添加顺序无关）
• 查找、添加、删除操作效率高（时间复杂度为O(1)）

2. TreeSet

TreeSet实现了SortedSet接口，它的特点是：

• 元素是有序的（按照自然顺序或自定义顺序）
• 基于红黑树实现
• 查找、添加、删除操作时间复杂度为O(log n)

使用TreeSet时，元素需要满足以下条件之一：

• 实现Comparable接口，重写compareTo()方法
• 创建TreeSet时传入Comparator对象

下面是TreeSet的简单示例：

import java.util.*;

public class TreeSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new TreeSet<>();
        set.add("orange");
        set.add("apple");
        set.add("banana");

        // 遍历输出时会按字母顺序排列
        for (String s : set) {
            System.out.println(s);  // 输出apple, banana, orange
        }
    }
}

总结

• Set用于存储不重复的元素，常用方法包括add()、remove()、contains()和size()
• HashSet基于哈希表实现，元素无序但性能优异
• TreeSet基于红黑树实现，元素有序但性能稍逊
• 放入Set的元素必须正确实现equals()和hashCode()方法
• Set非常适合用于去重操作和需要判断元素是否存在的场景