Java基础之集合Set详解

一、概述

Set是Java中的集合类，提供了一种无顺序，不重复的集合。常用的子类包括HashSet, TreeSet等。

• HashSet底层使用HashMap实现，根据元素的hashCode和equals来判断是否为重复元素。当元素的hashCode相同且equals返回true时则认为是重复元素。因为使用了hash算法所以HashSet有很好的添加和访问性能。可以放入null但只能放一个null
• TreeSet底层使用红黑树实现，Set上的元素被放在一个自动排序的红黑树中。不能放入null

二、Set的常用方法

• add() 向Set中添加元素
• size() 返加Set的大小，即Set中元素的数量
• remove(Object o) 从Set上删除元素
• boolean contains(Object o) 检查Set中是否包含某个元素，包含返回true,不包含返回false
• iterator() 返回Set的迭代器
• clear() 清空Setis
• Empty() 检查Set是否为空，为空返回true, 否则返回false

package collect;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

/**
 * [简要描述]:Set使用
 * [详细描述]:
 *
 * @author Smalight Lv
 * @version 1.0, 2021/5/6 15:15
 * @since JDK 1.8
 */
public class SetTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set =  new HashSet<>();

        //添加元素到Set
        set.add("张三");
        set.add("李四");
        set.add("王五");

        //打印Set
        System.out.println(set);

        //再加入一个王五，不能添加成功
        boolean rst = set.add("王五");
        System.out.println("添加结果：" + rst);
        System.out.println(set);

        //HashSet可以加入null，但只能加入一个null
        rst = set.add(null);
        System.out.println("添加第一个null:" + rst);
        System.out.println(set);
        rst = set.add(null);
        System.out.println("添加第二个null:" + rst);
        System.out.println(set);

        //判断Set中是否包含某个元素
        rst = set.contains("张三");
        System.out.println("是否包含元素\"张三\"：" + rst);

        //删除元素
        set.remove("张三");
        System.out.println(set);

        //判断Set中是否包含某个元素
        rst = set.contains("张三");
        System.out.println("是否包含元素\"张三\"：" + rst);

        //Set的大小，即Set中元素的数量
        int size = set.size();
        System.out.println("Set的大小：" + size);

        //判断Set是否为空
        boolean isEmpty = set.isEmpty();
        System.out.println("Set是否为空:" + isEmpty);

        //清空Set
        set.clear();
        System.out.println(set);

        //判断Set是否为空
        isEmpty = set.isEmpty();
        System.out.println("Set是否为空:" + isEmpty);

    }
}

运行结果:

[李四, 张三, 王五]
添加结果：false
[李四, 张三, 王五]
添加第一个null:true
[null, 李四, 张三, 王五]
添加第二个null:false
[null, 李四, 张三, 王五]
是否包含元素"张三"：true
[null, 李四, 王五]
是否包含元素"张三"：false
Set的大小：3
Set是否为空:false
[]
Set是否为空:true

注：TreeSet不能添加null元素，添加null时会抛出NullPointerException异常

package collect;

import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

/**
 * [简要描述]: Set
 * [详细描述]:
 *
 * @author Smalight Lv
 * @version 1.0, 2021/5/6 16:28
 * @since JDK 1.8
 */
public class SetTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set =  new TreeSet<>();

        //TreeSet不能加入null
        boolean rst = set.add(null);
        System.out.println("添加第一个null:" + rst);
        System.out.println(set);

    }
}

运行结果:

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
 at java.util.TreeMap.compare(TreeMap.java:1294)
 at java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:538)
 at java.util.TreeSet.add(TreeSet.java:255)
 at collect.SetTest2.main(SetTest2.java:19)

package collect;

import java.util.TreeSet;

/**
 * [简要描述]: Set
 * [详细描述]:
 *
 * @author Smalight Lv
 * @version 1.0, 2021/5/6 16:28
 * @since JDK 1.8
 */
public class SetTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<String> set =  new TreeSet<>();

        //添加元素到Set
        set.add("B");
        set.add("A");
        set.add("李四");
        set.add("王五");
        set.add("张三");
        set.add("a");

        //打印Set
        System.out.println(set);

        //再加入一个王五，不能添加成功
        boolean rst = set.add("王五");
        System.out.println("添加结果：" + rst);
        System.out.println(set);

        //获取Set中的第一个元素
        System.out.println(set.first());
        //获取Set中的最后一个元素
        System.out.println(set.last());

        //判断Set中是否包含某个元素
        rst = set.contains("张三");
        System.out.println("是否包含元素\"张三\"：" + rst);

        //删除元素
        set.remove("张三");
        System.out.println(set);

        //判断Set中是否包含某个元素
        rst = set.contains("张三");
        System.out.println("是否包含元素\"张三\"：" + rst);

        //Set的大小，即Set中元素的数量
        int size = set.size();
        System.out.println("Set的大小：" + size);

        //判断Set是否为空
        boolean isEmpty = set.isEmpty();
        System.out.println("Set是否为空:" + isEmpty);

        //清空Set
        set.clear();
        System.out.println(set);

        //判断Set是否为空
        isEmpty = set.isEmpty();
        System.out.println("Set是否为空:" + isEmpty);

    }
}

运行结果:

[A, B, a, 张三, 李四, 王五]
添加结果：false
[A, B, a, 张三, 李四, 王五]
A
王五
是否包含元素"张三"：true
[A, B, a, 李四, 王五]
是否包含元素"张三"：false
Set的大小：5
Set是否为空:false
[]
Set是否为空:true

三、Set的遍历

3.1增强for循环

package collect;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

/**
 * [简要描述]:增强for循环遍历Set
 * [详细描述]:
 *
 * @author Smalight Lv
 * @version 1.0, 2021/5/6 17:01
 * @since JDK 1.8
 */
public class SetTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new HashSet<>();

        set.add("唐僧");
        set.add("孙悟空");
        set.add("猪悟能");
        set.add("沙悟净");
        System.out.println(set);

        for(String item:set){
            System.out.println(item);
        }
    }
}

运行结果:

[猪悟能, 孙悟空, 沙悟净, 唐僧]
猪悟能
孙悟空
沙悟净
唐僧

3.2 迭代器遍历

package collect;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

/**
 * [简要描述]:增强for循环遍历Set
 * [详细描述]:
 *
 * @author Smalight Lv
 * @version 1.0, 2021/5/6 17:01
 * @since JDK 1.8
 */
public class SetTest5 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new HashSet<>();

        set.add("唐僧");
        set.add("孙悟空");
        set.add("猪悟能");
        set.add("沙悟净");
        System.out.println(set);

        Iterator<String> iterator = set.iterator();

        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }
}

运行结果:

[猪悟能, 孙悟空, 沙悟净, 唐僧]
猪悟能
孙悟空
沙悟净
唐僧

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