Java 集合框架之 Set 接口

一、Set 接口基础

(一)特点

  • 用于存放任意 `Object` 对象。

  • 无序:元素存储顺序与添加顺序无关。

  • 无下标:不能通过索引访问元素。

  • 元素不能重复:判断重复基于元素内容(而非地址),如两个内容相同的 `String` 对象会被视为重复元素。

(二)方法

仅继承自 `Collection` 父接口的所有方法,无独有方法。

(三)实现类

最常用的实现类是 `HashSet`,此外还有 `LinkedHashSet`、`TreeSet` 等。

二、HashSet 详解

(一)元素去重原理

当向 `HashSet` 中添加自定义类型对象时,需通过以下两个方法保证元素内容不重复:

  1. 覆盖 `hashCode()` 方法
  • 原则:内容相同的对象需返回相同哈希码;为提高效率,内容不同的对象尽量返回不同哈希码。
  1. 覆盖 `equals()` 方法
  • 原则:内容相同的对象返回 `true`,此时该对象不会被插入到 `Set` 集合中。

(二)存储机制(底层数组 + 哈希运算)

  1. 获取存储下标:`对象哈希码值 % 底层数组长度`。

  2. 哈希码值:由对象内存地址转化而来(默认情况)。

  3. 存储逻辑:

  • 若存储位置为空,直接存入对象。

  • 若存储位置已有元素,调用 `equals()` 方法判断内容是否相同:

  • 若 `equals()` 返回 `true`(内容相同),拒绝添加。

  • 若 `equals()` 返回 `false`(内容不同),则添加元素。

(三)代码示例

java

HashSet<String> set = new HashSet<String>();

String s1 = new String("Tom");

String s2 = new String("Liucy");

String s3 = new String("Huxz");

String s4 = new String("Jerry");

String s5 = new String("Jerry");

set.add(s1);

set.add(s2);

set.add(s3);

boolean bn1 = set.add(s4);

System.out.println("s4的插入结果:" + bn1); // 输出 true

boolean bn2 = set.add(s5);

System.out.println("s5的插入结果:" + bn2); // 输出 false

三、Set 集合遍历

支持 forEach 遍历,语法与 `List` 一致:

java

Set<String> set = new HashSet<String>();

set.add("lili");

set.add("hamei");

set.add("tom");

// forEach 遍历

for (String s : set) {

System.out.println(s);

}

// 自遍历(利用 forEach 方法)

set.forEach((s) -> {

System.out.println(s);

});

四、Set 其他实现类

(一)LinkedHashSet

  • 是 `HashSet` 的子类。

  • 特点:按元素添加顺序存储。

  • 去重要求:与 `HashSet` 相同,需覆盖 `hashCode()` 和 `equals()` 方法。

  • 遍历方式:支持 forEach 遍历、自遍历。

(二)TreeSet

  • 是 `SortedSet` 接口的实现类(`SortedSet` 是 `Set` 的子接口)。

  • 特点:可对集合元素自动排序(需元素实现 `Comparable` 接口或自定义比较器)。

  • 遍历方式:支持 forEach 遍历、自遍历。

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