本文将为大家详细讲解Java中的<SET集合>,这是我们进行开发时经常用到的知识点,也是大家在学习Java中很重要的一个知识点,更是我们在面试时有可能会问到的问题。
文章较长,干货满满,建议大家收藏慢慢学习。文末有本文重点总结,主页有全系列文章分享。技术类问题,欢迎大家和我们一起交流讨论!
前言
在上一篇文章中,带大家学习了List集合的用法和特性,尤其是对ArrayList和LinkedList了解的更多一些。但Java中还有Set和Map集合等待我们学习,所以接下来就请各位继续跟我们一起来学习今天的内容吧。在本文中,会详细地给大家介绍Set集合的定义、特点、常用方法和基本原理等内容。
全文大约【4000】 字,不说废话,只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货!本文带有丰富的案例及配图视频,让你更好地理解和运用文中的技术概念,并可以给你带来具有足够启迪的思考......
一. Set集合简介
1. Set定义
Set是Java的一种集合,继承自Collection接口,主要有两个常用的实现类HashSet类和TreeSet类。它没有固定的大小限制,可以动态地添加和删除元素。并且Set集合中的元素都是唯一的,不会有重复的元素,即使是null值也只能有一个。另外Set集合是无序的,不能记住元素的添加顺序,因为没有索引值,所以Set集合中的对象不会按特定的方式排序,它只是简单地把对象放到集合中。
从特性上来看,Set相当于是一个只存储key、不存储value的Map。我们可以把Set想象成是一个”特殊的Map“,这个Map只有key却没有value,所以我们可以用Set去除重复的元素。另外由于放入Set的元素和Map的key类似,需要正确地实现equals()和hashCode()方法,否则该元素就无法正确地放入Set。
2. Set特性
与其他集合不同,Set集合具有自己的一些特性:
- Set集合中的元素都是唯一的,不允许有重复值,且最多只允许包含一个null元素;
- Set集合中的元素没有顺序,我们无法通过索引来访问元素,但TreeSet是有序的;
- Set集合没有固定的大小限制,可以动态地添加和删除元素;
- Set集合提供了高效的元素查找和判断方法。
3. Set常用方法
Set集合给我们提供了一系列常用的方法,用于添加、删除、查找、遍历和获取集合元素等操作,下面是Set集合中常用方法的实现过程。
3.1 添加元素
我们可以使用add()方法进行元素的添加。
public boolean add(E e)
该方法用于向Set集合添加元素,如果元素已经存在,则不会添加;如果添加成功,则返回true,否则返回false。该方法的示例代码如下:
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("hello word");
set.add("java");
set.add("iOS");
System.out.println(set);
3.2 删除元素
我们可以使用remove()方法进行元素的删除。
public boolean remove(Object o)
该方法用于从Set集合中删除指定的元素。如果元素存在且删除成功,则返回true,否则返回false。该方法的示例代码如下:
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("hello word");
set.add("java");
set.remove("java");
System.out.println(set); // 输出结果为:[壹壹哥]
3.3 判断元素
我们可以使用contains()方法进行元素的判断。
public boolean contains(Object o)
该方法用于判断Set集合中是否包含指定的元素。如果元素存在,则返回true,否则返回false。该方法的示例代码如下:
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("hello word");
set.add("java");
System.out.println(set.contains("java")); // 输出结果为:true
System.out.println(set.contains("orange")); // 输出结果为:false
3.4 获取元素数量
我们可以使用size()方法判断集合的数量。
public int size()
该方法的使用示例代码如下:
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("hello word");
set.add("java");
System.out.println(set.size()); // 输出结果为:2
4. 配套视频
与本节内容配套的视频链接如下:戳链接一键直达
二. HashSet集合
1. 简介
在Java的集合框架中,HashSet
是一种非常常用的集合类型,它实现了Set接口,并继承了AbstractSet抽象类。HashSet集合的底层实现是一个哈希表,它使用哈希算法来存储和管理集合中的元素。HashSet集合中的元素没有顺序,且不允许重复。
如果我们想使用HashSet集合,一般要使用如下两个构造方法创建出HashSet
对象:
- HashSet() :构造一个新的空的Set集合对象;
- HashSet(Collection<? extends E> c) :构造一个包含指定Collection集合元素的新Set集合。"< >"中的extends,表示这个Collection中的元素必须继承自HashSet的父类,该部分限定了Collection元素的类型。
2. HashSet特性
HashSet作为Set集合的具体子类,具有以下特点:
HashSet的底层是基于HashMap来实现的;
HashSet中的元素是唯一的,内部不允许有重复的元素;
无序,不会记录插入元素的顺序,所以不能保证元素的排列顺序,获取顺序可能与添加顺序不同;
HashSet集合没有固定的大小限制,可以动态地添加和删除元素;
HashSet集合中的元素最多可以有一个null值;
HashSet不是线程安全的,默认线程不同步,如果有多个线程同时访问或修改同一个HashSet,必须通过代码来保证同步操作。
3. 去重原理
从底层实现来看,HashSet的底层其实就是一个值为Object的HashMap,如下图所示:
所以HashSet其实就是按照Hash算法来实现元素的查找和存储的,具有很好的存取和查找性能。当我们向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然