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在 Java 中#xff0c;Set 是一种集合类型#xff0c;它不允许重复的元素。Set 接口是 Java Collections Framework 的一部分#xff0c;主要用于存储不重复的值。常见的实现类包括 HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet。
实现原理
1. HashSet
HashSet 是最常…什么是 Set
在 Java 中Set 是一种集合类型它不允许重复的元素。Set 接口是 Java Collections Framework 的一部分主要用于存储不重复的值。常见的实现类包括 HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet。
实现原理
1. HashSet
HashSet 是最常用的实现它基于哈希表实际上是一个 HashMap。其基本实现原理如下
存储结构使用 HashMap 来存储元素其中每个元素作为 HashMap 的键值则固定为一个常量对象。哈希函数当调用 add 方法时首先会计算该元素的哈希值并根据哈希值来决定它在哈希表中的位置。冲突解决如果两个不同的元素产生相同的哈希值则会通过链表或红黑树的方式来处理这些冲突取决于元素数量。
2. LinkedHashSet
LinkedHashSet 继承自 HashSet并且维护了一个双向链表以保持插入顺序。它的实现与 HashSet 类似但增加了链表的管理确保元素的迭代顺序与插入顺序一致。
3. TreeSet
TreeSet 实现了 SortedSet 接口底层使用红黑树来存储元素。其主要特点是自动排序。添加元素时它会将元素放入适当的位置以保持树的有序性。
使用场景
去重当需要存储不重复的元素时使用 Set 是一个理想选择。快速查找由于哈希表的特性HashSet 提供了 O(1) 的时间复杂度来查找元素。顺序存储如果需要保持插入顺序可以使用 LinkedHashSet如果需要有序的元素可以使用 TreeSet。
示例代码
以下是使用 HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet 的示例代码
HashSet 示例
import java.util.HashSet;public class HashSetExample {public static void main(String[] args) {HashSetString hashSet new HashSet();hashSet.add(Apple);hashSet.add(Banana);hashSet.add(Orange);hashSet.add(Apple); // 重复的元素不会被添加System.out.println(HashSet: hashSet);}
}LinkedHashSet 示例
import java.util.LinkedHashSet;public class LinkedHashSetExample {public static void main(String[] args) {LinkedHashSetString linkedHashSet new LinkedHashSet();linkedHashSet.add(Apple);linkedHashSet.add(Banana);linkedHashSet.add(Orange);linkedHashSet.add(Apple); // 重复的元素不会被添加System.out.println(LinkedHashSet (保持顺序): linkedHashSet);}
}TreeSet 示例
import java.util.TreeSet;public class TreeSetExample {public static void main(String[] args) {TreeSetInteger treeSet new TreeSet();treeSet.add(10);treeSet.add(5);treeSet.add(20);treeSet.add(15);System.out.println(TreeSet (自动排序): treeSet);}
}也可以按照对象某个字段排序
import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;// 定义一个 Person 类
class Person {String name;int age;Person(String name, int age) {this.name name;this.age age;}Overridepublic String toString() {return Person{name name , age age };}
}// 根据年龄排序的比较器
class AgeComparator implements ComparatorPerson {Overridepublic int compare(Person p1, Person p2) {return Integer.compare(p1.age, p2.age);}
}public class TreeSetSortingExample {public static void main(String[] args) {// 使用年龄排序的 TreeSetTreeSetPerson treeSetByAge new TreeSet(new AgeComparator());// 添加 Person 对象treeSetByAge.add(new Person(Alice, 30));treeSetByAge.add(new Person(Bob, 25));treeSetByAge.add(new Person(Charlie, 35));// 输出排序后的结果System.out.println(按年龄排序的 TreeSet:);for (Person person : treeSetByAge) {System.out.println(person);}}
}运行结果示例
按年龄排序的 TreeSet:
Person{nameBob, age25}
Person{nameAlice, age30}
Person{nameCharlie, age35}总结
Java 的 Set 接口及其实现类提供了灵活有效地存储和管理不重复元素的方式。根据场景的不同可以选择合适的实现类如 HashSet 用于一般的去重需求LinkedHashSet 用于保持插入顺序TreeSet 用于自动排序。通过这些集合类开发者可以更高效地处理数据。
