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Java Set 接口语法知识点及案例代码

Java 的 Set 接口是 Collection 接口的一个子接口，它不允许包含重复的元素。Set 接口的主要实现类有 HashSet、TreeSet 和 LinkedHashSet 等。下面是一份关于 Java Set 接口的语法知识点及案例代码，内容具体且代码有注释。

Java Set 接口语法知识点

1. 主要方法：

   • boolean add(E e): 添加指定元素到集合中，如果集合已经包含该元素，则返回 false。
   • boolean remove(Object o): 从集合中移除指定元素，如果集合包含该元素，则返回 true。
   • boolean contains(Object o): 如果集合包含指定元素，则返回 true。
   • int size(): 返回集合中的元素个数。
   • void clear(): 清空集合中的所有元素。
   • boolean isEmpty(): 如果集合不包含任何元素，则返回 true。
   • Iterator<E> iterator(): 返回集合的迭代器，用于遍历集合中的元素。

2. 主要实现类：

   • HashSet：基于哈希表实现，不允许包含重复元素，且元素是无序的。
   • TreeSet：基于红黑树实现，不允许包含重复元素，且元素是有序的（自然顺序或指定顺序）。
   • LinkedHashSet：具有 HashSet 的所有特性，同时维护元素的插入顺序。

案例代码

下面是一个简单的示例，演示如何使用 HashSet 和 TreeSet。

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;public class SetExample {public static void main(String[] args) {// 使用 HashSetSet<String> hashSet = new HashSet<>();hashSet.add("Apple");hashSet.add("Banana");hashSet.add("Cherry");hashSet.add("Apple"); // 重复添加，不会生效System.out.println("HashSet 内容: " + hashSet);// 使用 TreeSet（自然排序）Set<String> treeSet = new TreeSet<>();treeSet.add("Banana");treeSet.add("Apple");treeSet.add("Cherry");treeSet.add("Date");System.out.println("TreeSet 内容: " + treeSet);// 使用迭代器遍历 HashSetSystem.out.println("使用迭代器遍历 HashSet:");Iterator<String> hashSetIterator = hashSet.iterator();while (hashSetIterator.hasNext()) {System.out.println(hashSetIterator.next());}// 使用增强 for 循环遍历 TreeSetSystem.out.println("使用增强 for 循环遍历 TreeSet:");for (String fruit : treeSet) {System.out.println(fruit);}// 检查元素是否存在并移除元素if (hashSet.contains("Banana")) {hashSet.remove("Banana");}System.out.println("移除 Banana 后的 HashSet: " + hashSet);// 清空集合treeSet.clear();System.out.println("清空后的 TreeSet 是否为空: " + treeSet.isEmpty());}
}

代码解释

1. HashSet 示例：

   • 创建一个 HashSet 实例并添加一些字符串元素。
   • 尝试添加重复的元素（如 “Apple”），但 HashSet 不允许重复，因此不会生效。
   • 打印 HashSet 的内容，可以看到元素是无序的。

2. TreeSet 示例：

   • 创建一个 TreeSet 实例并添加一些字符串元素。
   • TreeSet 会对元素进行自然排序，因此打印出的内容是有序的。

3. 遍历集合：

   • 使用迭代器遍历 HashSet，并打印每个元素。
   • 使用增强 for 循环遍历 TreeSet，并打印每个元素。

4. 检查并移除元素：

   • 检查 HashSet 是否包含某个元素（如 “Banana”），如果包含则移除它。
   • 打印移除元素后的 HashSet 内容。

5. 清空集合：

   • 清空 TreeSet，并检查它是否为空。
     通过这些示例代码和解释，初学者可以了解 Java Set 接口的基本使用方法和常用功能。

以下是一些关于Java Set接口的更多案例，这些案例涵盖了Set接口的不同使用场景和实现类。

案例一：使用HashSet存储不重复元素

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;public class HashSetExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个HashSet实例Set<String> set = new HashSet<>();// 添加元素到HashSet中set.add("apple");set.add("banana");set.add("orange");set.add("apple"); // 尝试添加重复元素，不会生效// 打印HashSet的内容System.out.println("HashSet内容: " + set);// 检查HashSet是否包含某个元素boolean containsApple = set.contains("apple");System.out.println("HashSet是否包含apple: " + containsApple);// 移除某个元素set.remove("banana");System.out.println("移除banana后的HashSet内容: " + set);// 清空HashSetset.clear();System.out.println("清空后的HashSet是否为空: " + set.isEmpty());}
}

案例二：使用TreeSet进行排序

import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;public class TreeSetExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个TreeSet实例Set<Integer> set = new TreeSet<>();// 添加元素到TreeSet中，元素会自动排序set.add(3);set.add(1);set.add(4);set.add(1); // 尝试添加重复元素，不会生效set.add(2);// 打印TreeSet的内容System.out.println("TreeSet内容: " + set);// TreeSet还支持自定义排序，通过Comparator接口实现// 以下是一个简单的示例，按元素的降序排序Set<Integer> customSortedSet = new TreeSet<>((o1, o2) -> o2 - o1);customSortedSet.add(3);customSortedSet.add(1);customSortedSet.add(4);customSortedSet.add(2);// 打印自定义排序后的TreeSet内容System.out.println("自定义排序后的TreeSet内容: " + customSortedSet);}
}

案例三：使用LinkedHashSet保持插入顺序

import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;public class LinkedHashSetExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个LinkedHashSet实例Set<String> set = new LinkedHashSet<>();// 添加元素到LinkedHashSet中，元素会保持插入顺序set.add("apple");set.add("banana");set.add("orange");set.add("grape");// 打印LinkedHashSet的内容System.out.println("LinkedHashSet内容: " + set);// 遍历LinkedHashSet并打印每个元素for (String fruit : set) {System.out.println(fruit);}}
}

案例四：使用Set接口进行集合运算

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;public class SetOperationsExample {public static void main(String[] args) {// 创建两个HashSet实例Set<String> set1 = new HashSet<>();set1.add("apple");set1.add("banana");set1.add("orange");Set<String> set2 = new HashSet<>();set2.add("banana");set2.add("grape");set2.add("orange");// 并集运算Set<String> unionSet = new HashSet<>(set1);unionSet.addAll(set2);System.out.println("并集: " + unionSet);// 交集运算Set<String> intersectionSet = new HashSet<>(set1);intersectionSet.retainAll(set2);System.out.println("交集: " + intersectionSet);// 差集运算（set1 - set2）Set<String> differenceSet = new HashSet<>(set1);differenceSet.removeAll(set2);System.out.println("差集: " + differenceSet);}
}

以上案例涵盖了Java Set接口的基本使用方法和常见操作，包括添加元素、检查元素是否存在、移除元素、清空集合、排序、保持插入顺序以及进行集合运算等。这些案例可以帮助初学者更好地理解和掌握Java Set接口的相关知识。