Set 介面及其常用方法

Set 介面基本介紹

Set介面是Collection介面的一個子介面，其主要特點如下：

1. 不允許重覆元素：Set介面的實現類不會包含重覆的元素。更正式地說，不包含任何一對使得e1.equals(e2)成立的元素e1和e2，並且最多只能有一個null元素。當嘗試添加重覆元素時，添加操作將被忽略。

2. 無序性：Set介面取出元素的順序和添加元素的順序不一致（但是每次取出的順序是固定的），即無法通過索引訪問Set中的元素。

Set介面的常用實現類有HashSet、TreeSet和LinkedHashSet。可以使用迭代器和增強 for 迴圈遍歷元素，但是不能使用普通 for 迴圈（不能使用索引）。下麵的代碼以其實現類HashSet演示Set介面的特點。

public class TestSet() {
  public static void main(String[] args) {
    Set set = new HashSet();
    set.add("Phoebe");
    set.add("Monica");
    set.add("Phoebe"); // 重覆
    set.add("Ross");
    set.add("Chandler");
    set.add("Rachel");
    set.add(null);
    set.add(null); // 再次添加 null
    // 10 次輸出結果均為：set=[Phoebe, null, Rachel, Ross, Chandler, Monica]
    // 重覆的 Phoebe 和 null 都只輸出了一個，
    // 取出順序和添加順序不一致但每次取出順序都是相同的。
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      System.out.println("set=" + set);
    }
  }
}

註意：如果Set集合的元素是可變對象時，必須要小心。如果以影響equals()方法比較結果的方式修改Set中的元素的值，集合的行為是未指定的。這種情況的特例是Set不能將自身作為元素。以下以一個簡單的 Person 類來測試修改HashSet中元素的值使得兩個元素equals()方法比較結果相同時的情況。

public class Person {
  private String name;
  
  public Person() {
  }

  public Person(String name) {
    this.name = name;
  }

  public String getName() {
    return name;
  }

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

  @Override
  public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
    Person person = (Person) o;
    return name.equals(person.name);
  }

  @Override
  public int hashCode() {
    return Objects.hash(name);
  }

  @Override
  public String toString() {
    return "Person{" +
      "name='" + name + '\'' +
      '}';
  }
}

public class TestModifyValue() {
  public static void main(String[] args) {
    Set set = new HashSet();
    
    // 創建 3 個 Person 實例，其中 rose1.equals(rose2) 成立
    Person jack = new Person("Jack");
    Person rose1 = new Person("Rose");
    Person rose2 = new Person("Rose");
    // 將其添加到 set 中
    set.add(jack);
    set.add(rose1);
    set.add(rose2);
    
    // 可以看到只添加成功一個姓名為 Rose 的 Person 實例，其應為 rose1。
    System.out.println("set = " + set); // set = [Person{name='Rose'}, Person{name='Jack'}]

    // 將 set 添加到自身中，未添加成功
    set.addAll(set);
    System.out.println("set = " + set); // set = [Person{name='Rose'}, Person{name='Jack'}]

    // 將 rose1 的 name 屬性修改為 Jack
    rose1.setName("Jack");
    System.out.println(rose1.equals(jack)); // true
    // 可以看到此時 set 集合中仍有兩個對象，其 equals() 方法比較結果相同。
    System.out.println("set = " + set); // set = [Person{name='Jack'}, Person{name='Jack'}]
  }
}

Set 介面常用方法

Set介面和List介面一樣，也是Collection介面的子介面，因此常用方法和Collection介面一樣。但需要註意由於Set介面不包含重覆元素，所以addAll()方法的參數也是Set時，addAll操作會有效地修改該集合，使其值為兩個集合的並集。

public class SetAddAll() {
  public static void main(String[] args) {
    Set set = new HashSet();
    set.add("Phoebe");
    set.add("Monica");
    set.add("Ross");
    System.out.println("set = " + set); // set = [Phoebe, Ross, Monica]

    Set set1 = new HashSet();
    set1.add("Phoebe");
    set.add("Chandler");

    set.addAll(set1);
    System.out.println("set = " + set); // set = [Phoebe, Ross, Chandler, Monica]
  }
}

Set 介面遍歷元素方式

Set介面遍歷元素的方式和Collection介面的一樣，可以使用迭代器和增強 for 迴圈來遍歷元素，但不能通過索引的方式來遍歷元素。

public class SetThroughElements() {
  public static void main(String[] args) {
    Set set = new HashSet();
    set.add("Phoebe");
    set.add("Monica");
    set.add("John");

    System.out.println("---使用迭代器---");
    Iterator iterator = set.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
      Object obj =  iterator.next();
      System.out.println("obj = " + obj);
    }

    System.out.println("---使用增強 for---");
    for (Object o :set) {
      System.out.println("o = " + o);
    }

    // 不能使用普通 for 迴圈，因為 Set 不支持索引
  }
}