Java集合(Set)的用法（附带实例）

Java 中的 Set 集合是由一串无序的、不能重复的相同类型元素构成的集合。

图下所示是一个球队的 Set 集合，这个 Set 集合中又包含了若干球员，这些球员不能重复。

图 1 Set集合

List 集合中的元素是有序的、可重复的，而 Set 集合中的元素是无序的、不能重复的。List 集合强调的是有序，Set 集合强调的是不重复。当不考虑顺序且没有重复元素时，Set 集合和 List 集合是可以互相替换的。

Java 中描述 Set 集合的接口是 Set，它的直接实现类主要是 HashSet 和 TreeSet，其中 HashSet 是基于散列表数据结构的实现。

Java Set接口的常用方法

Set 接口也继承自 Collection 接口，Set 接口中大部分都继承自 Collection 接口，这些方法如下。

1) 操作元素

add(Object element)：在 Set 集合的尾部添加指定的元素。该方法是从 Collection 接口继承过来的；
remove(Object element)：如果 Set 集合中存在指定元素，则从 Set 集合中移除该元素。该方法是从 Collection 集合继承过来的；
clear()：从 Set 集合中移除所有元素。该方法是从 Collection 集合继承过来的。

2) 判断元素

isEmpty()：判断 Set 集合中是否有元素，如果没有，返回 true，如果有，返回 false。该方法是从 Collection 接口继承过来的；
contains(Object element)：判断 Set 集合中是否包含指定元素，如果包含，返回 true，如果不包含，返回 false。该方法是从 Collection 接口继承过来的。

3) 其他

size()：返回 Set 集合中的元素数，返回值是 int 类型的。该方法是从 Collection 接口继承过来的；
forEach()：遍历集合。

示例代码如下：

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

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        Set<Integer> players = new HashSet<>(); // 声明 Set 用于存储球员编号

        // 向集合中添加球员编号
        players.add(10);
        players.add(11);
        players.add(12);
        players.add(13);
        players.add(13); // ①

        // 打印球员编号
        System.out.println("--球员编号--");
        for (Integer player : players) {
            System.out.println("球员编号:" + player);
        }
    }
}

上述代码创建了 Set 集合对象，然后试图添加元素到 Set 集合中，需要注意的是，当代码第 ① 处试图插入重复元素时，是不能插入的，因此虽然多次添加数据，但是只保留一个。

程序的运行结果如下：

--球员编号--
球员编号:10
球员编号:11
球员编号:12
球员编号:13

Java遍历Set集合

遍历 Set 集合有如下两种方法：

使用 Java 风格 for 循环（增强 for 循环）遍历。增强 for 循环是针对遍历各种类型的集合而推出的，推荐使用这种遍历方法；
使用 forEach() 方法遍历。

示例代码如下：

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

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
       // 创建一个 set 集合并添加球员编号
       Set<Integer> players = new HashSet<>();
       players.add(10);
       players.add(11);
       players.add(12);
       players.add(13);

       // 使用增强 for 循环遍历 Set 集合
       System.out.println("--使用 Java 风格的增强 for 循环遍历--");
       for (Integer player : players) {
           System.out.println("球员编号:" + player);
       }

       // 使用 forEach() 方法遍历 Set 集合
       System.out.println("--使用 forEach() 方法遍历--");
       players.forEach(player -> {
           System.out.println("球员编号:" + player);
       });
   }
}

程序的运行结果如下：

--使用 Java 风格的增强 for 循环遍历--
球员编号:10
球员编号:11
球员编号:12
球员编号:13
--使用 forEach() 方法遍历--
球员编号:10
球员编号:11
球员编号:12
球员编号:13

总结

Set 集合是 Java 集合框架中的一种实现，它不允许包含重复的元素，每个元素在 Set 集合中都是唯一的。

Set 集合的特点如下：

不允许重复元素：Set 集合中不会包含相同的元素，保证了每个元素的唯一性；
无序：Set 集合不保证元素的顺序，元素存储的顺序可能与添加的顺序不同；
高效查找：Set 集合内部使用了哈希表等数据结构，使得查找元素的速度非常快。

常见的 Set 集合实现类如下：

HashSet：基于哈希表实现，是最常用的 Set 集合；
TreeSet：基于 TreeMap 实现，可以对元素进行排序；
LinkedHashSet：基于哈希表和链表实现，保留元素的插入顺序。

通过下面的实例，我们回顾一下 Set 集合的常见用法，包括添加元素和遍历集合等操作：

import java.util.HashSet;

class Student {
    private int id;
    private String name;

   public Student(int id, String name) {
       this.id = id;
       this.name = name;
   }

   public int getId() {
       return id;
   }

   public String getName() {
       return name;
   }

   public void setName(String s) {
       this.name = s;
   }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Student> studentSet = new HashSet<>();
        studentSet.add(new Student(101, "John"));
        studentSet.add(new Student(103, "Amy"));
        studentSet.add(new Student(102, "Mike"));

        for (Student student : studentSet) {
            System.out.println("学生 ID:" + student.getId() + ", 姓名:" + student.getName());
        }
    }
}