Java集合架構總結之Set接口的使用

List接口和Set接口都繼承自Collection接口，差別如下：

List中的元素有序，且可以重複，元素可以用下标操作
Set中的元素無序，且不能重複，元素無法用下标操作

下面我們僅僅介紹Set接口的使用，List接口的使用請參考：

http://blog.csdn.net/u011983531/article/details/49735115

一、Set接口的常見操作

因為我們經常使用Set接口來操作它的實作類（如：HashSet）的對象，是以對Set接口中常見的操作，一定要非常熟悉。

注：Set中的元素無法用下标操作

（1）添加

//如果set 中尚未存在指定的元素，則添加此元素
boolean add(E e) 
//如果set 中沒有指定collection 中的所有元素，則将其添加到此set 中
boolean addAll(Collection<? extends E> c)

（2）删除

//移除此 set 中的所有元素
void clear()
//如果 set 中存在指定的元素，則将其移除
boolean remove(Object o)
//移除 set 中那些包含在指定 collection 中的元素
boolean removeAll(Collection<?> c)

（3）查找

//傳回在此 set 中的元素上進行疊代的疊代器
Iterator<E> iterator()

（4）其他操作

//傳回set中的元素數
int size()
//判斷set是否為空，如果set不包含元素，則傳回 true
boolean isEmpty()
//判斷集合中是否包含指定的元素
boolean contains(Object o)
//如果此 set 包含指定 collection 的所有元素，則傳回 true
boolean containsAll(Collection<?> c) 
//傳回一個包含set中所有元素的數組
Object[] toArray()

注意：由于Set中的元素是不重複的，是以在添加元素時，需要判斷Set中是否有該元素。下面的HashSet的TreeSet詳細介紹了如何保證Set中的元素不重複。

二、Set接口常見子類

HashSet：内部資料結構是哈希表，是線程不安全的。

TreeSet：内部資料結構是二叉排序樹，是線程不安全的。

1、HashSet

HashSet的内部資料結構是哈希表，下面是哈希表确定元素是否相同的方法：

首先判斷的是兩個對象的哈希值是否相同，如果相同，再判斷兩個對象的内容是否相同。

注：判斷哈希值是否相同，其實是判斷對象的hashCode()方法的傳回結果是否相同；判斷内容是否相同，用的是對象的equals()方法。如果哈希值不相同，不需要判斷equals()方法。

是以，在使用HashSet存儲對象時，必須實作對象的hashCode()方法和equals()方法。

舉例說明：

package com.ghs.test;

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

public class TestHashSet {

    public static void main(String[] args) {
        Set<Person> persons = new HashSet<Person>();
        persons.add(new Person("zhangsan", ));
        persons.add(new Person("lisi", ));
        persons.add(new Person("zhangsan", ));
        persons.add(new Person("wangwu", ));

        System.out.println(persons.size());
    }
}

class Person{
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    //當name和age都相同時，表示是同一個人
    @Override
    public int hashCode() {
        return this.name.hashCode() + age*;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if( this ==obj)
            return true ;
            if(!(obj instanceof Person) )
            throw new ClassCastException();
        Person person = (Person) obj;
        return this.name.equals(person.getName()) && this.age==person.getAge();
    }
}

如果Person類沒有重寫hashCode()和equals()方法，或者隻重寫了其中一個，[zhangsan,21]這條記錄都會被添加兩次。

2、TreeSet

TreeSet判斷元素是否相同的方法：

根據比較方法的傳回結果來判斷，如果是0，就是相同元素，不存儲，否則就是不同元素。

是以，在使用TreeSet存儲對象時，要麼對象實作Comparable接口，要麼定義在建立TreeSet時，傳入比較器。

（1）實作Comparable舉例：

package com.ghs.test;

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

public class TestTreeSet {

    public static void main(String[] args) {
        Set<Person> persons = new TreeSet<Person>();
        persons.add(new Person("zhangsan", ));
        persons.add(new Person("lisi", ));
        persons.add(new Person("zhangsan", ));
        persons.add(new Person("wangwu", ));

        System.out.println(persons.size());
    }
}

class Person implements Comparable{
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    /**
     * 比較的主要條件：姓名
     *     次要條件：年齡
     */
    @Override
    public int compareTo(Object obj) {
        if(!(obj instanceof Person) )
            throw new ClassCastException();
        Person person = (Person) obj;
        int temp = this.name.compareTo(person.getName());
        return temp == ? this.age-person.getAge() :temp ;
    }
}

如果Person類沒有實作Comparable接口，運作過程中就會出現類型轉換異常。

（2）使用比較器舉例

package com.ghs.test;

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

public class TestTreeSet2 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Person> persons = new TreeSet<Person>(new PersonComparator());
        persons.add(new Person2("zhangsan", ));
        persons.add(new Person2("lisi", ));
        persons.add(new Person2("zhangsan", ));
        persons.add(new Person2("wangwu", ));

        System.out.println(persons.size());
    }
}

class Person{
    private String name;
    private int age;

    public Person2(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

class PersonComparator implements Comparator{

    @Override
    public int compare(Object obj1, Object obj2) {
        if(!(obj1 instanceof Person) )
            throw new ClassCastException();
        if(!(obj2 instanceof Person) )
            throw new ClassCastException();
        Person person1 = (Person) obj1;
        Person person2 = (Person) obj2;
        int temp = person1.getName().compareTo( person2.getName()) ;
        return temp ==  ? person1.getAge()-person2.getAge():temp ;
    }
}

三、周遊Set中的元素

周遊Set中的元素有兩種方法，一種是使用疊代器，另一種是直接使用增強for循環，但是不能用下标操作。

//周遊
public static void testSet(){
    HashSet<Person> persons = new HashSet<Person>();
    persons.add(new Person("zhangsan", ));
    persons.add(new Person("lisi", ));
    persons.add(new Person("wangwu", ));

    //方法一：疊代器
    Iterator<Person> it = persons.iterator();
    for(Person p = it.next() ; it.hasNext();){  
        System.out.println(p.getName() +"----"+p.getAge());  
    }
    //或者  
    while(it.hasNext()){  
        Person p = (Person) it.next() ;  
        System.out.println(p.getName() +"----"+p.getAge());  
    }  
    //方法二：for循環  
    for(Person p : persons){  
        System.out.println(p.getName() +"----"+p.getAge());  
    }  
}

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