5.4 Set

类似的，Kotlin中的Set也分为：不可变Set和支持增加和删除的可变MutableSet。

不可变Set同样是继承了Collection。MutableSet接口继承于Set, MutableCollection，同时对Set进行扩展，添加了对元素添加和删除等操作。

Set的类图结构如下：

img

5.4.1 空集

万物生于无。我们先来看下Kotlin中的空集：

  1. internal object EmptySet : Set<Nothing>, Serializable {
  2.     private const val serialVersionUID: Long = 3406603774387020532
  4.     override fun equals(other: Any?): Boolean = other is Set<*> && other.isEmpty()
  5.     override fun hashCode(): Int = 0
  6.     override fun toString(): String = "[]"
  8.     override val size: Int get() = 0
  9.     override fun isEmpty(): Boolean = true
  10.     override fun contains(element: Nothing): Boolean = false
  11.     override fun containsAll(elements: Collection<Nothing>): Boolean = elements.isEmpty()
  13.     override fun iterator(): Iterator<Nothing> = EmptyIterator
  15.     private fun readResolve(): Any = EmptySet
  16. }

空集继承了Serializable，表明是可被序列化的。它的size是0， isEmpty()返回true，hashCode()也是0。

下面是创建一个空集的代码示例：

  1. >>> val emptySet = emptySet<Int>()
  2. >>> emptySet
  3. []
  4. >>> emptySet.size
  5. 0
  6. >>> emptySet.isEmpty()
  7. true
  8. >>> emptySet.hashCode()
  9. 0

5.4.2 创建Set

setOf

首先，Set中的元素是不可重复的（任意两个元素 x, y 都不相等）。这里的元素 x, y 不相等的意思是：

  1. x.hashCode() != y.hashCode() 
  2. !x.equals(y)

上面两个表达式值都为true 。

代码示例

  1. >>> val list = listOf(1,1,2,3,3)
  2. >>> list
  3. [1, 1, 2, 3, 3]
  4. >>> val set = setOf(1,1,2,3,3)
  5. >>> set
  6. [1, 2, 3]

Kotlin跟Java一样的，判断两个对象的是否重复标准是hashCode()和equals()两个参考值，也就是说只有两个对象的hashCode值一样与equals()为真时，才认为是相同的对象。所以自定义的类必须要要重写hashCode()和equals()两个函数。作为Java程序员，这里一般都会注意到。

创建多个元素的Set使用的函数是

  1. setOf(vararg elements: T): Set<T> = if (elements.size > 0) elements.toSet() else emptySet()

这个toSet()函数是Array类的扩展函数，定义如下

  1. public fun <T> Array<out T>.toSet(): Set<T> {
  2.     return when (size) {
  3.         0 -> emptySet()
  4.         1 -> setOf(this[0])
  5.         else -> toCollection(LinkedHashSet<T>(mapCapacity(size)))
  6.     }
  7. }

我们可以看出，setOf函数背后实际上用的是LinkedHashSet构造函数。关于创建Set的初始容量的算法是：

  1. @PublishedApi
  2. internal fun mapCapacity(expectedSize: Int): Int {
  3.     if (expectedSize < 3) {
  4.         return expectedSize + 1
  5.     }
  6.     if (expectedSize < INT_MAX_POWER_OF_TWO) {
  7.         return expectedSize + expectedSize / 3
  8.     }
  9.     return Int.MAX_VALUE // 2147483647， any large value
  10. }

也就是说，当元素个数n小于3，初始容量为n+1; 当元素个数n小于2147483647 / 2 + 1 , 初始容量为 n + n/3; 否则，初始容量为2147483647。

如果我们想对一个List去重，可以直接使用下面的方式

  1. >>> list.toSet()
  2. [1, 2, 3]

上文我们使用emptySet<Int>()来创建空集，我们也可以使用setOf()来创建空集：

  1. >>> val s = setOf<Int>()
  2. >>> s
  3. []

创建1个元素的Set：

  1. >>> val s = setOf<Int>(1)
  2. >>> s
  3. [1]

这个函数调用的是setOf(element: T): Set<T> = java.util.Collections.singleton(element), 也是Java的Collections类里的方法。

mutableSetOf(): MutableSet<T>

创建一个可变Set。

函数定义

  1. @SinceKotlin("1.1")
  2. @kotlin.internal.InlineOnly
  3. public inline fun <T> mutableSetOf(): MutableSet<T> = LinkedHashSet()

这个LinkedHashSet()构造函数背后实际上是java.util.LinkedHashSet<E>， 这就是Kotlin中的类型别名。

5.4.3 使用Java中的Set类

包kotlin.collections下面的TypeAliases.kt类中，有一些类型别名的定义如下：

  1. @file:kotlin.jvm.JvmVersion
  3. package kotlin.collections
  5. @SinceKotlin("1.1") public typealias RandomAccess = java.util.RandomAccess
  8. @SinceKotlin("1.1") public typealias ArrayList<E> = java.util.ArrayList<E>
  9. @SinceKotlin("1.1") public typealias LinkedHashMap<K, V> = java.util.LinkedHashMap<K, V>
  10. @SinceKotlin("1.1") public typealias HashMap<K, V> = java.util.HashMap<K, V>
  11. @SinceKotlin("1.1") public typealias LinkedHashSet<E> = java.util.LinkedHashSet<E>
  12. @SinceKotlin("1.1") public typealias HashSet<E> = java.util.HashSet<E>
  15. // also @SinceKotlin("1.1")
  16. internal typealias SortedSet<E> = java.util.SortedSet<E>
  17. internal typealias TreeSet<E> = java.util.TreeSet<E>

从这里，我们可以看出，Kotlin中的LinkedHashSet , HashSet, SortedSet, TreeSet 就是直接使用的Java中的对应的集合类。

对应的创建的方法是

  1. hashSetOf
  2. linkedSetOf
  3. mutableSetOf
  4. sortedSetOf

代码示例如下：

  1. >>> val hs = hashSetOf(1,3,2,7)
  2. >>> hs
  3. [1, 2, 3, 7]
  4. >>> hs::class
  5. class java.util.HashSet
  6. >>> val ls = linkedSetOf(1,3,2,7)
  7. >>> ls
  8. [1, 3, 2, 7]
  9. >>> ls::class
  10. class java.util.LinkedHashSet
  11. >>> val ms = mutableSetOf(1,3,2,7)
  12. >>> ms
  13. [1, 3, 2, 7]
  14. >>> ms::class
  15. class java.util.LinkedHashSet
  16. >>> val ss = sortedSetOf(1,3,2,7)
  17. >>> ss
  18. [1, 2, 3, 7]
  19. >>> ss::class
  20. class java.util.TreeSet

我们知道在Java中，Set接口有两个主要的实现类HashSet和TreeSet：

HashSet : 该类按照哈希算法来存取集合中的对象，存取速度较快。 TreeSet : 该类实现了SortedSet接口，能够对集合中的对象进行排序。 LinkedHashSet：具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序，在对Set元素进行频繁插入、删除的场景中使用。

Kotlin并没有单独去实现一套HashSet、TreeSet和LinkedHashSet。如果我们在实际开发过程中，需要用到这些Set, 就可以直接用上面的方法。

5.4.4 Set元素的加减操作 plus minus

Kotlin中针对Set做了一些加减运算的扩展函数, 例如：

  1. operator fun <T> Set<T>.plus(element: T)
  2. plusElement(element: T)
  3. plus(elements: Iterable<T>)
  4. operator fun <T> Set<T>.minus(element: T)
  5. minusElement(element: T)
  6. minus(elements: Iterable<T>)

代码示例：

  1. >>> val ms = mutableSetOf(1,3,2,7)
  2. >>> ms+10
  3. [1, 3, 2, 7, 10]
  4. >>> ms-1
  5. [3, 2, 7]
  6. >>> 
  7. >>> ms + listOf(8,9)
  8. [1, 3, 2, 7, 8, 9]
  9. >>> ms - listOf(8,9)
  10. [1, 3, 2, 7]
  11. >>> ms - listOf(1,3)
  12. [2, 7]