Java集合框架-Collection-Set-HashSetTreeSetLinkedHashSet简介

news2024/12/26 22:30:49

一、HashSet

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概述

HashSet 是 Java 中的一个集合类，它实现了 Set 接口，用于存储不重复的元素。它基于 HashMap 实现(对HashMap的一个简单封装)，底层数据结构是HashTable，并继承了 HashMap 的一些方法。需要注意的是，HashSet 中的元素是无序的，并且不允许重复。

底层数据结构

/**
 * The HashMap which backs this Set.
 */
private transient HashMap<T, String> map;

常用方法

HashSet 是 Java 中的一个集合类，它实现了 Set 接口，用于存储不重复的元素。它基于 HashMap 实现，并继承了 HashMap 的一些方法。

添加元素

add(E e): 将指定的元素添加到 HashSet 中，如果元素已经存在，则不添加并返回 false。
addAll(Collection c): 将指定集合中的所有元素添加到 HashSet 中。

删除元素

remove(Object o): 从 HashSet 中删除指定的元素，如果元素存在则返回 true，否则返回 false。
clear(): 清空 HashSet 中的所有元素。

判断元素

contains(Object o): 判断 HashSet 中是否包含指定的元素，如果包含则返回 true，否则返回 false。
isEmpty(): 判断 HashSet 是否为空，如果为空则返回 true，否则返回 false。

获取信息

size(): 返回 HashSet 中元素的数量。
iterator(): 返回一个迭代器，用于遍历 HashSet 中的元素。

其他方法

toArray(): 将 HashSet 中的元素转换为数组。
containsAll(Collection c): 判断 HashSet 是否包含指定集合中的所有元素。
removeAll(Collection c): 从 HashSet 中删除包含在指定集合中的所有元素。
retainAll(Collection c): 从 HashSet 中删除所有未包含在指定集合中的元素。

二、TreeSet

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概述

TreeSet 也是 Java 中的一个集合类，它同样实现了 Set 接口，并继承了 SortedSet 接口。TreeSet 基于 TreeMap 实现，底层数据结构是红黑树,可以对元素进行排序。需要注意的是，TreeSet 中的元素是有序的，并且不允许重复。元素的排序方式取决于元素的自然顺序或指定的比较器。

底层数据结构

/**
 * The NavigableMap which backs this Set.
 */
// Not final because of readObject. This will always be one of TreeMap or
// TreeMap.SubMap, which both extend AbstractMap.
private transient NavigableMap<T, String> map;

常用方法

添加元素

add(E e): 将指定的元素添加到 TreeSet 中，并根据元素的自然顺序或指定的比较器进行排序。
addAll(Collection c): 将指定集合中的所有元素添加到 TreeSet 中。

删除元素

remove(Object o): 从 TreeSet 中删除指定的元素。
clear(): 清空 TreeSet 中的所有元素。

判断元素

contains(Object o): 判断 TreeSet 中是否包含指定的元素。
isEmpty(): 判断 TreeSet 是否为空。
first(): 返回 TreeSet 中的第一个元素。
last(): 返回 TreeSet 中的最后一个元素。

范围操作

headSet(E toElement): 返回小于指定元素的元素集合。
tailSet(E fromElement): 返回大于等于指定元素的元素集合。
subSet(E fromElement, E toElement): 返回大于等于 fromElement 且小于 toElement 的元素集合。

导航方法

lower(E e): 返回小于指定元素的最大的元素。
higher(E e): 返回大于指定元素的最小元素。
floor(E e): 返回小于等于指定元素的最大的元素。
ceiling(E e): 返回大于等于指定元素的最小的元素。

其他方法

size(): 返回 TreeSet 中元素的数量。
iterator(): 返回一个迭代器，用于遍历 TreeSet 中的元素。
descendingIterator(): 返回一个逆序迭代器，用于逆序遍历 TreeSet 中的元素。

三、LinkedHashSet

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概述

LinkedHashSet 继承自 HashSet 并实现了 Set 接口。LinkedHashSet 的特点是维护元素的插入顺序，也就是说，遍历 LinkedHashSet 中的元素时，会按照元素添加的顺序访问它们。需要注意的是，LinkedHashSet 中的元素也是不允许重复的；LinkedHashSet 与 HashSet 的主要区别在于：LinkedHashSet 维护元素的插入顺序，而 HashSet 不维护。LinkedHashSet 的性能略低于 HashSet，因为需要维护插入顺序。