Set接口 （单列集合） |
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Set接口 （单列集合）
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Set接口是Java中Callection的子接口，用于存储一组无序，唯一的对象，其中常用的实现类有HashSet,LinkedHashSet,TreeSet 下面对Set中定义的三个实现类进行详细的讲解： HashSet类HashSet 是 Java 集合框架中的一个类，它实现了 Set 接口；HashSet 提供了一个不包含重复元素的集合；如果试图向 HashSet 添加重复元素，它将被忽略，确保集合中元素的唯一性 特点：1. 不包含重复元素：如果尝试添加已存在的元素，HashSet 会忽略该操作。 2. 无序：HashSet 不保证元素的顺序。 3. 基于哈希表实现：HashSet 内部使用 HashMap 来存储元素；每个元素都是 HashMap 的一个键，而值是一个常量对象（例如 `PRESENT`）。 4. 性能：HashSet 提供了常数时间的添加、删除和查找操作，前提是哈希函数能够将元素均匀分布到各个桶中。 使用示例： import java.util.HashSet; public class LX1 { public static void main(String[] args) { // 创建一个新的HashSet HashSet set = new HashSet(); // 添加元素到HashSet set.add("Cherry"); set.add("Banana"); set.add("Apple"); set.add("Apple"); // 尝试添加重复的元素 // 输出HashSet的大小和内容 System.out.println("Size of set: " + set.size()); System.out.println("Elements in set: " + set); } }输出：
当向 HashSet 添加自定义对象时，对象的 hashCode() 和 equals() 方法非常重要；hashCode() 方法决定了对象在 HashMap 中的存储位置（hashCode方法获得元素的哈希值，通过判断哈希值是否相等判断元素在数组中应该插入的位置），而 equals() 方法则用于判断两个对象是否相等；如果两个对象根据`equals() 方法是相等的，返回值为ture，说明有重复元素，则将要存入的重复元素舍弃，如果两个对象不相等，返回为false，则将该元素存入集合 由于 HashSet 是无序的，因此它不适合用于需要保持元素插入顺序的场景；对于这种情况，可以考虑使用 LinkedHashSet HashSet添加元素是的方法重写 ：基于上述，我们可知，在集合中存入元素时，为保证集合的正常工作，要求在存入元素时对Object类中的hashCode（）和equals（）进行重写 重写如下： import java.util.HashSet; import java.util.Objects; // 自定义类 class Person { private String name; private int age; public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } // 重写 hashCode 方法 @Override public int hashCode() { return Objects.hash(name, age); } // 重写 equals 方法 @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) return true; if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false; Person person = (Person) obj; return age == person.age && Objects.equals(name, person.name); } @Override public String toString() { return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; } } public class HashSetExample { public static void main(String[] args) { HashSet people = new HashSet(); // 添加自定义对象到 HashSet people.add(new Person("Alice", 25)); people.add(new Person("Bob", 30)); people.add(new Person("Alice", 25)); // 这个不会被添加，因为对象相等 // 打印 HashSet 中的元素 for (Person person : people) { System.out.println(person); } } } LinkedHashSet类LinkedHashSet类是HashSet的一个子类，继承了HashSet的大部分方法，由于它使用了双链表来维护内部元素的关系，故其内部元素存储是有序的 代码演示： import java.util.HashSet; import java.util.LinkedHashSet; public class LX1 { public static void main(String[] args) { // 创建一个新的HashSet LinkedHashSet set = new LinkedHashSet(); // 添加元素到HashSet set.add("Cherry"); set.add("Banana"); set.add("Apple"); set.add("Apple"); // 尝试添加重复的元素 // 输出HashSet的大小和内容 System.out.println("Size of set: " + set.size()); System.out.println("Elements in set: " + set); } }输出结果：
如上可得，LinkedHashSet也保证了其内部元素的唯一性，但其中的元素是有序的，输出顺序与输入顺序一致 TreeSet类TreeSet类是Java中的一个集合类，它实现了SortedSet接口，内部采用二叉树来存储元素，这样的结构可以保证数组中没有重复元素，并且可以对元素进行重排序；TreeSet类的主要特点是它可以确保集合中的元素处于有序状态；这与HashSet类不同，因为HashSet类中的元素是无序的； TreeSet类并不是根据元素插入的顺序来排序，而是根据元素实际的值的大小来排序；下面通过二叉树的元素存储过程来说明TreeSet中国存放元素的原理：当二叉树中存入新元素时，新元素会首先最顶层元素进行比较，若小于第一个元素就执行左边分支，继续与该分支的元素进行比较，反之若大于顶层元素则执行左分支，如此进行下去知道比较到最后一个元素，如果小于最后一个元素，则放置在最后一个元素的左分支上，反之，放置在最后一个元素的右分支上； TreeSet的特有方法及有关代码添加元素 boolean add(E e): 将指定的元素插入此集合（如果它尚未存在）。boolean addAll(Collection c): 移除此集合中那些也包含在指定集合中的所有元素。void clear(): 从此集合中移除所有元素。查询元素 boolean contains(Object o)： 如果此集合包含指定的元素，则返回 true。boolean containsAll(Collection c)： 如果此集合包含指定集合中的所有元素，则返回 true。Iterator iterator(): 返回在此集合上的迭代器。比较与排序 Comparator |
注意：尽管我们尝试向 HashSet 中添加了两次 "Apple"，但输出中只显示了一次，因为 HashSet 不包含重复元素，且元素的输入顺序与输出顺序也不相同
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