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Java Set接口的用法（附带实例）

java.util 包中提供了一些集合类，这些集合类又被称为容器。提到容器不难想到数组。集合类与数组的不同之处是：
常用的集合有 List 集合、Set 集合和 Map 集合，其中 List 集合与 Set 集合继承了 Collection 接口，各接口还提供了不同的实现类。上述集合类的继承关系如下图所示。


图 1 常用集合类的继承关系

Set 集合通常不能记住元素的添加顺序，集合中的元素不按特定的方式进行排序，只是简单地把元素添加到集合中，且 Set 集合中不能包含重复的元素。

Set 集合由 Set 接口和 Set 接口的实现类组成。Set 接口继承了 Collection 接口，因此它包含了 Collection 接口中的所有方法。Set 接口常用的实现类有 HashSet 类与 TreeSet 类，下面分别对其进行讲解。

Set 集合的构造有一个约束条件，传入的 Collection 对象不能有重复值，必须小心操作可变对象（mutable object）。如果一个 Set 集合中的可变元素改变了自身状态而导致 Object.equals(Object) =true，则会出现一些问题。

Java HashSet类

HashSet 类实现 Set 接口，由哈希表（实际上是一个 HashMap 实例）支持。它不保证 Set 集合的迭代顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用 null 元素。

使用 Set 接口时通常被声明为 Set 类型，通过 HashSet 类可以实例化 Set 接口。代码如下： 
Set<E> set = new HashSet<>();

【实例】使用 HashSet 类实例化 Set 接口，向集合中添加“Java基本教程”、“Python基础教程”、“C语言入门教程”、“C++基础教程”，使用 foreach 循环遍历集合中的元素，并把它们输出到控制台上。代码如下：
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class IteratorTest {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new HashSet<String>();    // 定义一个 Set 集合
        String str1 = new String("Java基本教程");
        String str2 = new String("Python基础教程");
        String str3 = new String("C语言入门教程");
        String str4 = new String("C++基础教程");
       
        set.add(str1);    // 将 str1 存储到 Set 集合中
        set.add(str2);    // 将 str2 存储到 Set 集合中
        set.add(str3);    // 将 str3 存储到 Set 集合中
        set.add(str4);    // 将 str4 存储到 Set 集合中
       
        System.out.println("编程入门系列的教程有：");
        for (String string : set) {
            String value = string;
            System.out.println(value);
        }
    }
}
运行结果如下： 
编程入门系列的教程有：
Java基本教程
Python基础教程
C++基础教程
C语言入门教程

Java TreeSet类

通过 TreeSet 类可以实例化 Set 接口。代码如下： 
Set<E> set = new TreeSet<>();
TreeSet 类不仅实现了 Set 接口，还实现了 java.util.SortedSet 接口，因此在遍历集合时，TreeSet 类实现的 Set 集合可以按照自然顺序进行递增排序，也可以按照指定比较器进行递增排序，即可以通过比较器对用 TreeSet 类实现的 Set 集合中的对象进行排序。

TreeSet 类新增的方法如下表所示：

表：TreeSet 类增加的方法
方法 功能描述
first() 返回此 Set 集合中当前第一个（最低）元素
last() 返回此 Set 集合中当前最后一个（最高）元素
comparator() 返回对此 Set 集合中的元素进行排序的比较器。如果此 Set 集合使用自然顺序，则返回 null
headSet(E toElement) 返回一个新的 Set 集合，这个新集合包含 toElement 对象（不包含）之前的所有对象
subSet(E fromElement, E fromElement) 返回一个新的 Set 集合，这个新集合包含 fromElement 对象（包含）与 fromElement 对象（不包含）之间的所有对象
tailSet(E fromElement) 返回一个新的 Set 集合，这个新集合包含 fromElement 对象（包含）之后的所有对象

【实例】使用 TreeSet 类实现自然（升序）排序。在项目中创建 TreeSetTest 类，首先使用 TreeSet 类创建一个 Set 集合对象，然后使用 add() 方法向 Set 集合中添加 5 个元素，即 -5、-7、10、6 和 3，最后使用 Iterator 迭代器遍历并输出 Set 集合中的元素。实例代码如下： 
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

public class TreeSetTest {    // 创建 TreeSetTest 类
    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> set = new TreeSet<>();    // 使用 TreeSet 类创建 Set 集合对象
        set.add(-5);    // 以下几行代码负责向 Set 集合中添加元素
        set.add(-7);
        set.add(10);
        set.add(6);
        set.add(3);
       
        Iterator<Integer> it = set.iterator();    // 创建 Iterator 迭代器对象
        System.out.print("Set 集合中的元素：");
        while (it.hasNext()) {    // 遍历并输出 Set 集合中的元素
            System.out.print(it.next() + " ");
        }
    }
}
运行结果为：

Set 集合中的元素：-7 -5 3 6 10


分享一个小技巧，headSet()、subSet()、tailSet() 方法截取对象生成新集合时是否包含指定的参数，可通过如下方法来判别：

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