Java—Set集合（HashSet、TreeSet）

今天来看看Java集合中的Set集合，为什么Set集合中元素不能重复？为什么Set集合是无序的？我们来共同交流交流

目录

Set集合的概述

特点

继承和实现情况

实际应用

HashSet

有什么特点吗？

方法有哪些？

实战演练

TreeSet

有什么特征吗？

方法有哪些？

实战演练

自然排序

定制排序

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Set集合的概述

特点

元素不可重复（相同内容不会被加入，没有下标）

无序（存进去是这个顺序，取出来就不一定是这个顺序）（Set容器可以与数学中的“集合”的概念相对应）

Set接口是Collection的子接口，Set接口没有提供额外的方法，但实现Set接口的容器类中的元素是没有有顺序的，而且不可以重复。

Set容器类：HashSet、TreeSet

继承和实现情况

• TreeSet实现AbstractSet类
• 实现NavigableSet接口：使用导航方法扩展的 SortedSet，报告给定搜索目标的最接近匹配。方法lower、floor、ceiling和higher分别返回小于、小于或等于、大于或等于和大于给定元素的元素，如果没有这样的元素则返回null。可以按升序或降序访问和遍历 NavigableSet。
• 实现Cloneable接口：向 Object.clone() 方法指示该方法可以合法地对该类的实例进行逐个字段的复制。在未实现 Cloneable 接口的实例上调用 Object 的 clone 方法会导致抛出异常 CloneNotSupportedException。
• 实现 java.io.Serializable接口：未实现此接口的类将不会对其任何状态进行序列化或反序列化。可序列化类的所有子类型本身都是可序列化的。序列化接口没有方法或字段，仅用于识别可序列化的语义。

实际应用

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

public class SetTest {
    public static void main(String[] args){
        Set s = new HashSet();
        s.add("hello");
        s.add("world");
        s.add(new Name("f1","f2"));
        s.add(new Integer(100));
        s.add(new Name("f1","f2")); //相同的元素不会被加入
        s.add("hello");  //相同的元素不会被加入
        System.out.println(s);
    }
}

输出结果：[100，hello，world，f1 f2]

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

public class SetTest2 {
    public static void main(String[] args){
        Set s1=new HashSet();
        Set s2 =new HashSet();
        s1.add("1");
        s1.add("b");
        s1.add("c");
        s2.add("d");
        s2.add("a");
        s2.add("b");
        //Set和List容器类都具有Constructor（Collection c）
        //构造方法用以初始化容器类
        Set sn = new HashSet(s1);
        sn.retainAll(s2);
        Set su = new HashSet(s1);
        su.addAll(s2);
        System.out.println(sn);
        System.out.println(su);
    }
}

输出结果：

[a，b]

[d，a，c，b]

下面我们来具体说说HashSet和TreeSet的使用吧~

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HashSet

有什么特点吗？

• 不可重复
• 无序的，即不会记录插入的顺序
• 可以存不同类型数据
• 集合元素可以存null（但只能存储一个null值）

方法有哪些？

add：添加元素

remove：删除元素

contains：判断是否包含某个元素

clear：清空

Iterator：使用迭代器遍历集合

foreach：遍历集合

实战演练

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

public class HashSetTest {
    public static void main(String[] args) {
        //实例化一个HashSet集合
        Set set = new HashSet();

        //添加元素
        set.add(1);
        set.add("a");
        System.out.println(set);

        //删除元素
        set.remove(1);
        System.out.println(set);

        //判断是否包含某个元素
        System.out.println(set.contains(1));

        //清空集合
        set.clear();
        System.out.println(set);
        
        
        
        set.add("a");
        set.add("b");
        set.add("c");
        set.add("d");
        set.add("d");  //重复的元素不会被添加
        set.add(null);  //可以存取空值
        System.out.print(set);

        //使用迭代器遍历集合
        Iterator it =set.iterator();
        while (it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }

        //for each迭代集合
        for (Object obj:set){//把set的每一个值取出来，赋值给obj，直到循环完set的所有值
            System.out.println(obj);
        }
        System.out.println(set.size());  //获取集合的元素个数
    }
}

如果想要让集合只能存同样类型的对象，怎么做呢？实例化时就指定出具体数据类型

//使用泛型
Set set1 = new HashSet();
set1.add("a");
set1.add("123");

注：可能很多小伙伴发现自己添加的元素有重复内容，但集合自动去重了，Set的去重原理是什么？这里有一篇还不错的博客，可以转战观看：​​​​​​Java笔记 —— Set集合的去重原理(源码分析)_一纸春秋的博客-CSDN博客_java set 去重原理

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TreeSet

有什么特征吗？

• 有序（底层在添加元素的时候会自动进行排序）
• 可以对元素进行排序（自然排序(默认)、定制排序）

为什么TreeSet的存储结构是有序的？

在进行add添加元素的时候底层会进行一个逻辑判断，如果要新添加的元素在集合中存在，则该集合的元素保持；如果要添加的元素在集合中不存在，则将元素添加到集合中，并且进行自然排序：

TreeSet会调用集合元素的compareTo（Object obj）方法来比较元素之间的大小关系，然后将集合元素按升序排列

• 如果this>obj，返回正数1
• 如果this
• 如果this=obj,返回0，则认为这两个对象相等

必须放入同样类的对象。（默认会进行排序）否则可能会发生类型转换异常，我们可以使用泛型来进行限制

方法有哪些？

add：添加元素

remove：删除元素

contains：判断是否包含某个元素

clear：清空

实战演练

自然排序

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

public class TreeSetTest {
    public static void main(String[] args) {
        Set set = new TreeSet();
        //TreeSet自然排序
        set.add(5);
        set.add(2);
        set.add(4);
        set.add(3);
        System.out.println(set);   //输出结果为2 3 4 5

        //删除元素
        set.remove(5);

        //判断是否包含某个元素
        set.contains(3);

        //清空集合
        set.clear();

        //使用迭代器遍历集合
        Iterator it = set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }

        //for each迭代集合
        for (Integer i:set){
            System.out.println(i);
        }
    }
}

定制排序

在创建TreeSet集合对象时，提供一个Comparator接口的实现类对象。由该Comparator对象负责集合元素的排序逻辑

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

public class TreeSetTest {
    public static void main(String[] args) {


        //-------------------------------------
        Person p1 = new Person("唐三",21);
        Person p2 = new Person("小舞",21);
        Person p3 = new Person("戴沐白",25);
        Person p4 = new Person("奥斯卡",24);
        Person p5 = new Person("朱竹清",20);
        Person p6 = new Person("宁荣荣",19);
        Person p7 = new Person("马红俊",26);

        Set personSet = new TreeSet(new Person());
        personSet.add(p1);
        personSet.add(p2);
        personSet.add(p3);
        personSet.add(p4);
        personSet.add(p5);
        personSet.add(p6);
        personSet.add(p7);

        for(Person p:personSet){
            System.out.println(p.name+"  "+p.age);
        }
    }
}

class Person implements Comparator {
    String name ;
    int age;
    public Person(){}
    public Person(String name,int age){
        this.name=name;
        this.age=age;
    }

    //自己定制的比较方法，调用这个方法来判断age
    public int compare(Person o1,Person o2){
        if(o1.age>o2.age){
            return 1;
        }else if(o1.age

输出结果为：