使用Set

我们知道，Map用于存储key-value的映射，对于充当key的对象，是不能重复的，并且，不但需要正确覆写equals()方法，还要正确覆写hashCode()方法。

如果我们只需要存储不重复的key，并不需要存储映射的value，那么就可以使用Set。

Set用于存储不重复的元素集合，它主要提供以下几个方法：

  • 将元素添加进Set<E>：boolean add(E e)
  • 将元素从Set<E>删除：boolean remove(Object e)
  • 判断是否包含元素：boolean contains(Object e)

我们来看几个简单的例子：

使用Set - 图1

Set实际上相当于只存储key、不存储value的Map。我们经常用Set用于去除重复元素。

因为放入Set的元素和Map的key类似，都要正确实现equals()和hashCode()方法，否则该元素无法正确地放入Set。

最常用的Set实现类是HashSet，实际上，HashSet仅仅是对HashMap的一个简单封装，它的核心代码如下：

  1. public class HashSet<E> implements Set<E> {
  2.     // 持有一个HashMap:
  3.     private HashMap<E, Object> map = new HashMap<>();
  5.     // 放入HashMap的value:
  6.     private static final Object PRESENT = new Object();
  8.     public boolean add(E e) {
  9.         return map.put(e, PRESENT) == null;
  10.     }
  12.     public boolean contains(Object o) {
  13.         return map.containsKey(o);
  14.     }
  16.     public boolean remove(Object o) {
  17.         return map.remove(o) == PRESENT;
  18.     }
  19. }

Set接口并不保证有序，而SortedSet接口则保证元素是有序的：

  • HashSet是无序的，因为它实现了Set接口，并没有实现SortedSet接口；
  • TreeSet是有序的，因为它实现了SortedSet接口。

用一张图表示：

  1.        ┌───┐
  2.        │Set│
  3.        └───┘
  4.          ▲
  5.     ┌────┴─────┐
  6.     │          │
  7. ┌───────┐ ┌─────────┐
  8. │HashSet│ │SortedSet│
  9. └───────┘ └─────────┘
  10.                ▲
  11.                │
  12.           ┌─────────┐
  13.           │ TreeSet │
  14.           └─────────┘

我们来看HashSet的输出：

使用Set - 图2

注意输出的顺序既不是添加的顺序，也不是String排序的顺序，在不同版本的JDK中，这个顺序也可能是不同的。

把HashSet换成TreeSet，在遍历TreeSet时，输出就是有序的，这个顺序是元素的排序顺序：

使用Set - 图3

使用TreeSet和使用TreeMap的要求一样，添加的元素必须正确实现Comparable接口，如果没有实现Comparable接口，那么创建TreeSet时必须传入一个Comparator对象。

练习

在聊天软件中，发送方发送消息时，遇到网络超时后就会自动重发，因此，接收方可能会收到重复的消息，在显示给用户看的时候，需要首先去重。请练习使用Set去除重复的消息：

使用Set - 图4

小结

Set用于存储不重复的元素集合：

  • 放入HashSet的元素与作为HashMap的key要求相同；
  • 放入TreeSet的元素与作为TreeMap的Key要求相同；

利用Set可以去除重复元素；

遍历SortedSet按照元素的排序顺序遍历，也可以自定义排序算法。

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使用Set - 图5