七十三、深入解析Java Set接口:特性、方法及应用示例
Set接口是一个非常重要的集合类型，属于Java Collections Framework的一部分。作为Collection接口的直接子接口，Set主要用来存储无序的、不可重复的数据元素。
特性概览
特性 | 描述 |
无序性 | Set集合中的元素不保证任何特定的顺序，这意味着添加元素的顺序与遍历时的顺序可能不同。 |
唯一性 | 每个元素在Set中必须是唯一的，即不能有重复的元素。这是通过比较元素的equals()方法和hashCode()方法来确保的。 |
无索引访问 | 由于强调元素的唯一性和集合的无序性，Set接口不提供按索引访问元素的方法，如get()或通过索引设置元素。 |
主要实现类
类 | 描述 |
HashSet | 基于哈希表实现，提供快速的插入、删除和查找操作。元素无序，不保证顺序。 |
LinkedHashSet | 内部使用哈希表和双向链表实现，保持元素插入的顺序，因此是有序的。 |
TreeSet | 基于红黑树结构实现，自然排序或自定义比较器排序，提供有序访问元素的能力，并且支持范围查询。 |
EnumSet | 一个为枚举类型设计的特殊集合实现。所有的元素都必须是枚举常量，提供高效的位运算和紧凑的内存存储。 |
常用方法
方法 | 描述 |
add(E element) | 添加元素到集合中，如果元素已经存在，则不执行任何操作。 |
remove(Object o) | 移除指定元素。 |
contains(Object o) | 判断集合是否包含指定元素。 |
size() | 返回集合中的元素数量。 |
isEmpty() | 判断集合是否为空。 |
clear() | 清空集合中的所有元素。 |
iterator() | 返回一个迭代器，用于遍历集合中的元素。 |
应用场景
场景 | 描述 |
去重 | 当需要从一组数据中去除重复元素时，Set是非常有用的工具。 |
成员 资格检查 | 快速判断某个元素是否属于某集合。 |
集合运算 | 如并集、交集、差集等，可以通过Set的子类实现或Collections工具类完成。 |
排序与 范围查询 | 特别是使用TreeSet时，可以方便地对集合进行排序，并执行区间查询。 |
注意事项
- 在使用Set存储自定义对象时，确保正确覆盖equals()和hashCode()方法，以维护元素的唯一性。
- 虽然Set允许包含一个null元素，但在实际使用中应尽量避免，以免引发不必要的混淆或错误。
示例
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class SetExample {
public static void main(String[] args) {
Set set = new HashSet<>();
// 添加元素
set.add("Apple");
set.add("Banana");
set.add("Cherry");
set.add("Apple"); // 重复添加，不会生效
// 检查元素是否存在
System.out.println(set.contains("Apple")); // 输出: true
// 移除元素
set.remove("Banana");
// 遍历集合
for (String fruit : set) {
System.out.println(fruit);
}
// 输出集合大小
System.out.println(set.size()); // 输出: 2（因为移除了Banana）
}
}