Set 接口及其常用方法

悠悠 2024-03-16 19:48 147阅读 0赞

`Set`接口是`Collection`接口的一个子接口，其主要特点如下：

1.  不允许重复元素：`Set`接口的实现类不会包含重复的元素。更正式地说，不包含任何一对使得`e1.equals(e2)`成立的元素`e1`和`e2`，并且最多只能有一个`null`元素。当尝试添加重复元素时，添加操作将被忽略。
2.  无序性：`Set`接口取出元素的顺序和添加元素的顺序不一致（但是每次取出的顺序是固定的），即无法通过索引访问`Set`中的元素。

`Set`接口的常用实现类有`HashSet`、`TreeSet`和`LinkedHashSet`。可以使用迭代器和增强 for 循环遍历元素，但是不能使用普通 for 循环（不能使用索引）。下面的代码以其实现类`HashSet`演示`Set`接口的特点。

public class TestSet() {
      public static void main(String[] args) {
        Set set = new HashSet();
        set.add("Phoebe");
        set.add("Monica");
        set.add("Phoebe"); // 重复
        set.add("Ross");
        set.add("Chandler");
        set.add("Rachel");
        set.add(null);
        set.add(null); // 再次添加 null
        // 10 次输出结果均为：set=[Phoebe, null, Rachel, Ross, Chandler, Monica]
        // 重复的 Phoebe 和 null 都只输出了一个，
        // 取出顺序和添加顺序不一致但每次取出顺序都是相同的。
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
          System.out.println("set=" + set);
        }
      }
    }

注意：如果`Set`集合的元素是可变对象时，必须要小心。如果以影响`equals()`方法比较结果的方式修改`Set`中的元素的值，集合的行为是未指定的。这种情况的特例是`Set`不能将自身作为元素。以下以一个简单的 Person 类来测试修改`HashSet`中元素的值使得两个元素`equals()`方法比较结果相同时的情况。

public class Person {
      private String name;
      
      public Person() {
      }
    
      public Person(String name) {
        this.name = name;
      }
    
      public String getName() {
        return name;
      }
    
      public void setName(String name) {
        this.name = name;
      }
    
      @Override
      public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return name.equals(person.name);
      }
    
      @Override
      public int hashCode() {
        return Objects.hash(name);
      }
    
      @Override
      public String toString() {
        return "Person{" +
          "name='" + name + '\'' +
          '}';
      }
    }

public class TestModifyValue() {
      public static void main(String[] args) {
        Set set = new HashSet();
        
        // 创建 3 个 Person 实例，其中 rose1.equals(rose2) 成立
        Person jack = new Person("Jack");
        Person rose1 = new Person("Rose");
        Person rose2 = new Person("Rose");
        // 将其添加到 set 中
        set.add(jack);
        set.add(rose1);
        set.add(rose2);
        
        // 可以看到只添加成功一个姓名为 Rose 的 Person 实例，其应为 rose1。
        System.out.println("set = " + set); // set = [Person{name='Rose'}, Person{name='Jack'}]
    
        // 将 set 添加到自身中，未添加成功
        set.addAll(set);
        System.out.println("set = " + set); // set = [Person{name='Rose'}, Person{name='Jack'}]
    
        // 将 rose1 的 name 属性修改为 Jack
        rose1.setName("Jack");
        System.out.println(rose1.equals(jack)); // true
        // 可以看到此时 set 集合中仍有两个对象，其 equals() 方法比较结果相同。
        System.out.println("set = " + set); // set = [Person{name='Jack'}, Person{name='Jack'}]
      }
    }

#### Set 接口常用方法 ####

`Set`接口和`List`接口一样，也是`Collection`接口的子接口，因此常用方法和`Collection`接口一样。但需要注意由于`Set`接口不包含重复元素，所以`addAll()`方法的参数也是`Set`时，`addAll`操作会有效地修改该集合，使其值为两个集合的*并集*。

public class SetAddAll() {
      public static void main(String[] args) {
        Set set = new HashSet();
        set.add("Phoebe");
        set.add("Monica");
        set.add("Ross");
        System.out.println("set = " + set); // set = [Phoebe, Ross, Monica]
    
        Set set1 = new HashSet();
        set1.add("Phoebe");
        set.add("Chandler");
    
        set.addAll(set1);
        System.out.println("set = " + set); // set = [Phoebe, Ross, Chandler, Monica]
      }
    }

#### Set 接口遍历元素方式 ####

`Set`接口遍历元素的方式和`Collection`接口的一样，可以使用迭代器和增强 for 循环来遍历元素，但不能通过索引的方式来遍历元素。

public class SetThroughElements() {
      public static void main(String[] args) {
        Set set = new HashSet();
        set.add("Phoebe");
        set.add("Monica");
        set.add("John");
    
        System.out.println("---使用迭代器---");
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
          Object obj =  iterator.next();
          System.out.println("obj = " + obj);
        }
    
        System.out.println("---使用增强 for---");
        for (Object o :set) {
          System.out.println("o = " + o);
        }
    
        // 不能使用普通 for 循环，因为 Set 不支持索引
      }