Java集合——Set接口

Set是一个不包含重复元素的Collection，Set允许包含null元素，但只允许一个Set集合包含一个null元素，也就是说Set集合不能包含重复的元素

1.认识Set接口

Set集合的对象不按特定方式排序，只是简单的把对象加入到集合中。

public interface Set<E> extends Collection<E>

可以看出Set接口与List接口没有多大区别，而Set接口也没有对Collection接口进行扩充。但Set接口比Collection接口有更严格的约束条件——不允许元素重复，Set接口也不像List接口的实例可以双向输出，也没有get(int index)方法。

Set接口中常用的实现类有HashSet和TreeSet。HashSet类可以快速第定位一个元素，但是放到HashSet集合中的元素需要重写equals()和hashCode()方法，TreeSet集合将放入其中的元素按序存放

2.散列集：HashSet

HashSet类是按照哈希算法来存取集合中的元素的，使用哈希算法可以提高存取的效率，当向HashSet集合中添加元素时，就会调用该元素的hashCode()方法，获取其哈希吗值，然后根据这个哈希吗值计算出该元素的存放位置。HashSet集合具有以下特点：

不能保证元素的排列顺序，集合中元素的顺序随时可能发生改变
集合中最多允许存在一个null元素
HashSet集合不是线程同步的

没有重写equals()和hashCode()方法时的HashSet集合：

import java.util.Set;
import java.util.HashSet;
class Person {
    private String name;                                        //定义name属性
    private int age;                                            //定义age属性
    public Person(){                                        //无参构造方法
    }
    public Person(String name,int age){                         //有参构造方法，初始化成员属性
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    public String toString(){                                   //重写toString()方法
        return ("姓名："+name+"，年龄："+age+"\n");
    }
}
public class HashSetDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Person> set = new HashSet<Person>();                //通过HashSet实例化Set
        set.add(new Person("小强",21));                       //添加元素
        set.add(new Person("小伟",23));                       //添加元素
        set.add(new Person("小强",21));                       //添加重复元素
        set.add(new Person("小强",21));                       //添加重复元素
        set.add(new Person("小琴",20));                       //添加元素
        set.add(new Person("小婷",20));                       //添加元素
        System.out.println(set);                                //输出集合中所有的元素
    }
}

[姓名：小强，年龄：21
, 姓名：小伟，年龄：23
, 姓名：小强，年龄：21
, 姓名：小琴，年龄：20
, 姓名：小婷，年龄：20
, 姓名：小强，年龄：21
]

此时集合中存在3个new Person(“小强” 21)，之所以出现这种看似与前面Set集合不允许出现重复元素相违背的现象，是因为这3个new Person(“小强” 21)是不在同一个内存地址的对象，默认调用Object类中的equals()方法比较的结果是false，所以HashSet集合认为他是不同的元素，为了避免这种现象，需要重写equals()方法：

import java.util.Set;
import java.util.HashSet;
class Person {
    private String name;                                        //定义name属性
    private int age;                                            //定义age属性
    public Person(){                                        //无参构造方法
    }
    public Person(String name,int age){                         //有参构造方法，初始化成员属性
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    public boolean equals(Object o){                            //重写equals()方法
        if (this==o) {                                      //判断当前对象与指定对象是否相等
            return true;
        }
        if (o==null) {                                      //判断指定对象是否为空
            return false;
        }
        if (!(o instanceof Person)) {                           //判断指定对象是否为Person的实例
            return false;
        }
        Person per=(Person)o;                               //将指定对象转为Person实例
        if (this.name.equals(per.name)&&this.age==per.age) {        //比较对象的属性是否相等
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }
    public int hashCode(){                                  //重写hashCode()方法
        final int prime=13;
        int result=13;
        result=prime*result+((name==null)?0:name.hashCode());
        result=prime*result+age;
        return result;
    }
    public String toString(){                                   //重写toString()方法
        return ("姓名："+name+"，年龄："+age+"\n");
    }
}
public class HashSetDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Person> set = new HashSet<Person>();                //通过HashSet实例化Set
        set.add(new Person("小强",21));                       //添加元素
        set.add(new Person("小伟",23));                       //添加元素
        set.add(new Person("小强",21));                       //添加重复元素
        set.add(new Person("小强",21));                       //添加重复元素
        set.add(new Person("小琴",20));                       //添加元素
        set.add(new Person("小婷",20));                       //添加元素
        System.out.println(set);                                //输出集合中所有的元素
    }
}

[：小伟，年龄：23
, 姓名：小琴，年龄：20
, 姓名：小婷，年龄：20
, 姓名：小强，年龄：21
]

3.数集：TreeSet类

public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E> implements NavigableSet<E>,Cloneable,Serializable

TreeSet类实现了java.util包中的Set接口和SoredSet接口，TreeSet集合元素在默认情况下是升序排序。

TreeSet集合的方法：

TreeSet() 构造一个新的TreeSet实例，该集合的元素以升序排序
TreeSet(Comparator<? extends E> c) 构造一个新的TreeSet实例，该集合的元素以升序排序
add(E e) 若元素e不在集合中，就将其添加进去
addAll(Collection<? extends E> c) 将指定的集合c中的所有元素添加到集合

Java集合——Set接口

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