Java容器使用：Set

1.题目说明

输入一个数组和一个数字 s�，在数组中查找两个数，使得它们的和正好是 s�。

如果有多对数字的和等于 s�，输出任意一对即可。

你可以认为每组输入中都至少含有一组满足条件的输出。

数据范围

数组长度 [1,1002]。

样例

输入：[1,2,3,4] , sum=7

输出：[3,4]

 

2.代码实现

原本代码

class Solution {
    public int[] findNumbersWithSum(int[] nums, int target) {
        HashSet a = new HashSet<>();
        int x1 = 0,x2 = 0;
        for(int x:nums)
            a.add(x);

        for(int x:a) {
            int temp = x;
            a.remove(x);
            if(a.contains(target - temp)){
                x1 = temp;
                x2 = target - temp;
                break;
            }
        }
            int[] res = new int[2];
        res[0] = x1;
        res[1] = x2;
        return res;

    }
}

运行结果

 

代码运行状态： Non Zero Exit Code   ×

输入：

1 2 3 4

7
输出： Non Zero Exit Code    

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
	at java.base/java.util.HashMap$HashIterator.nextNode(HashMap.java:1493)
	at java.base/java.util.HashMap$KeyIterator.next(HashMap.java:1516)
	at Solution.findNumbersWithSum(Line:8)
	at Main.main(Line:351)

 

改进之后

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

class Solution {
    public int[] findNumbersWithSum(int[] nums, int target) {
        HashSet a = new HashSet<>();

        int x1 = 0,x2 = 0;
        for(int x:nums)
            a.add(x);
        Iterator temp = a.iterator();
        while(temp.hasNext()){
            Integer x = temp.next();
            temp.remove();
            if(a.contains(target - x)){
                x1 = x;
                x2 = target - x;
                break;
            }
        }
            
            
            int[] res = new int[2];
        res[0] = x1;
        res[1] = x2;
        return res;

    }
}

 

代码提交Accepted

3.错误分析

在原本代码中，我们使用了增强的for循环对a（set）里的所有元素进行遍历，可是，为了保证测试用例可能会有target = 8，而数组元素里只有1个4这样的情况出现，即一个元素被查到两次都会是true。我们必须在遍历到这个元素时，记录下这个元素的值，并把它从set里删掉，再进行对（target - 元素）的contains查询，这样才能保证输出结果在遇到上述情况时，也是正确的。

但是使用增强的for循环遍历的话，相当于在遍历set时删掉了set的元素，这会导致ConcurrentModificationException异常，这也是原本代码出错的原因。

那么如果想对set进行边遍历边修改元素的话，使用迭代器iterator可以满足这个要求，不会出现异常。实现代码如改进之后。

 

 

4.对于Set的理解

如果说把Set这种容器对应到数学中的概念的话，最匹配的无疑是集合。也就是说Set就是包含同种类型数据的一个集合。HashSet是无序的，而TreeSet是有序的。但又与普通集合不同，Set里当然是可以存相同元素的。

能用到Set的地方自然是在数据集里寻找目标元素，就像集合里是否包含一些元素一样，例如本题，寻找数组中和为s的组，那么所需寻找的目标元素就是（s-set（x））。未来或许会遇到更多的题里会用到set，这里仅是举例。

使用set的原因是它的查询元素时间复杂度（即contains函数）为o（1），极小，放在上面的题里，查找两个指定元素和为s的复杂度即为o（n），n为set中的元素个数，这能够极大减小查询的时间复杂度。

5.Set的一些常用函数

接口：java.util.Set

实现：
- java.util.HashSet：哈希表
- java.util.TreeSet：平衡树

函数：

add()：添加元素
contains()：是否包含某个元素
remove()：删除元素
size()：返回元素数
isEmpty()：是否为空
clear()：清空
java.util.TreeSet多的函数：

ceiling(key)：返回大于等于key的最小元素，不存在则返回null
floor(key)：返回小于等于key的最大元素，不存在则返回null