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集合——Set

Set接口及实现类HashSet类实战演练

用Set对象实现集合操作TreeSet类实战演练实战演练

对象顺序实战演练综合实例

Set接口及实现类

Set接口是Collection的子接口，其中不允许有重复的元素。Set接口没有定义新的方法，只包含从Collection接口继承的方法。Set接口的常用实现类有：HashSet类、TreeSet类。

HashSet类

HashSet类用散列方法存储元素，具有最好的存取性能，但元素没有顺序。HashSet类的构造方法有：

HashSet(): 初始容量是16，默认装填因子是0.75。

HashSet(Collection c)

HashSet(int initialCapacity)

HashSet(int initialCapacity, float loadFactor)

实战演练

例：HashSetDemo.java

<code>import java.util.*;

public class HashSetDemo { -- -->

public static void main(String[] args) {

Set<String> words = new HashSet<>();

words.add("one");

words.add("two");

words.add("three");

words.add("one"); //不能将重复元素添加到集合中

for(String s:words)

System.out.print(s+" ");

}

}

用Set对象实现集合操作

使用Set对象的批量操作方法，可以实现标准集合代数运算。假设s1和s2是Set对象，下面的操作可实现相关的集合运算。

s1.addAll(s2)：实现集合s1与s2的并运算。

s1.retainAll(s2)：实现集合s1与s2的交运算。

s1.removeAll(s2)：实现集合s1与s2的差运算。

s1.containAll(s2)：如果s2是s1的子集，该方法返回true。

TreeSet类

TreeSet实现一种树集合， 它使用红-黑树算法为元素排序，因此集合中的元素是有序存放的。添加到TreeSet中的元素必须是可比较的，即元素的类必须实现Comparable接口。构造方法如下：

TreeSet()

TreeSet(Collection c)

TreeSet(Comparator c)

实战演练

例：TreeSetDemo.java

<code>import java.util.*;

public class TreeSetDemo{ -- -->

public static void main(String[] args){

Set<String> ts = new TreeSet<>();

String[] s = new String[]{ "one","two","three","four"};

for (int i = 0; i < s.length; i++){

ts.add(s[i]); // TreeSet中的元素将自动排序

}

System.out.println(ts);

}

}

TreeSet类实现了SortedSet接口中的常用方法：

<code>E first(): 返回有序集合中的第一个元素。

E last(): 返回有序集合中的最后一个元素。

SortedSet<E> subset(E from, E to): 返回从元素from到to(不包含)结束的子有序集合。

SortedSet<E> headset(E to): 返回小于元素to的子有序集合。

SortedSet<E> tailset(E from): 返回大于等于元素from的子有序集合。

Comparator<? super E> comparator(): 返回与该有序集合相关的比较器，若集合采用自然顺序，返回null。

实战演练

例：SortedSetDemo.java

import java.util.*;

public class SortedSetDemo{ -- -->

public static void main(String[] args) {

SortedSet<String> set = new TreeSet<>();

set.add("one");

set.add("two");

set.add("three");

System.out.println(set); //[one, three, two]

System.out.println(set.first());

System.out.println(set.last());

System.out.println(set.subSet("one", "three"));

System.out.println(set.headSet("two"));

System.out.println(set.tailSet("three"));

System.out.println(set.comparator());

}

}

对象顺序

所谓自然顺序（natural order），是指集合对象实现了Comparable接口的compareTo()方法，对象则根据该方法排序。如果需要指定新的比较规则，可以定义一个类实现Comparator接口，然后为集合提供一个新的比较器。

实战演练

例： 使用TreeSet类实现字符串的正序及逆序排序。

<code>import java.util.*;

public class DescSortDemo{ -- -->

public static void main(String[] args){

String[] s = { "China", "England","France","America","Russia",};

Set<String> ts = new TreeSet<>();

for(int i = 0; i < s.length; i ++)

ts.add(s[i]);

System.out.println(ts);

//使用Lambda表达式实现字符串倒序

ts = new TreeSet<>((String s1, String s2) -> s2.compareTo(s1));

// 将数组s中的元素添加到TreeSet对象中

for(int i = 0; i < s.length; i ++)

ts.add(s[i]);

System.out.println(ts);

}

}

综合实例

在Java中，Set是一个不包含重复元素的集合。Set接口主要由HashSet、LinkedHashSet和TreeSet等类实现，每个实现类都有其特定的用途和特性。下面，我将给出一个使用HashSet的简单例子，因为HashSet是Set接口的一个常用实现，它基于哈希表实现，不保证集合的迭代顺序。

<code>import java.util.HashSet;

import java.util.Iterator;

import java.util.Set;

public class SetExample { -- -->

public static void main(String[] args) {

// 创建一个HashSet对象

Set<String> mySet = new HashSet<>();

// 向HashSet中添加元素

mySet.add("Apple");

mySet.add("Banana");

mySet.add("Cherry");

mySet.add("Date"); // 注意：即使再添加一次"Apple"，它也不会被重复添加

mySet.add("Apple");

// 遍历HashSet

System.out.println("Set contains the following elements:");

Iterator<String> iterator = mySet.iterator();

while(iterator.hasNext()) {

String element = iterator.next();

System.out.println(element);

}

// 检查Set是否包含某个元素

if(mySet.contains("Banana")) {

System.out.println("The set contains Banana.");

}

// Set的大小

System.out.println("Size of the set: " + mySet.size());

// 移除元素

mySet.remove("Cherry");

System.out.println("After removing Cherry, the set contains:");

for(String str : mySet) { // 使用增强的for循环遍历Set

System.out.println(str);

}

// 清空Set

mySet.clear();

System.out.println("After clearing the set, is it empty? " + mySet.isEmpty());

}

}

这段代码首先创建了一个HashSet<String>的实例，并向其中添加了一些字符串元素（包括一个重复的元素，但HashSet不会存储重复元素）。然后，它使用Iterator遍历了集合中的所有元素，并打印出来。接着，它检查集合是否包含某个特定元素（在这个例子中是"Banana"），并输出了集合的大小。之后，它移除了集合中的一个元素（“Cherry”），并再次遍历集合以显示更改后的内容。最后，它清空了集合，并检查集合是否为空。

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