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Java Set＜String＞：如何高效判断是否包含指定字符串？

news 来源：原创 2025/5/1 5:41:33

在 Java 开发中，我们经常使用 Set 集合来存储一组唯一性的元素。特别是 HashSet，由于其基于哈希表的实现，在进行元素查找（判断是否包含）时通常具有非常高的效率（平均时间复杂度 O(1)）。

那么，当我们需要判断一个 Set<String> 是否包含一个或多个特定的字符串时，有哪些方法可以使用呢？这取决于你的具体需求：你是想判断是否包含某个特定字符串，是否包含另一个集合中所有的字符串，还是是否包含另一个集合中任意一个字符串？

本文将为你一一解答，并提供相应的代码示例。

首先，我们创建一个示例 Set<String> 用于演示：

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.Arrays;// 创建一个示例 Set
Set<String> mySet = new HashSet<>(Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date"));System.out.println("原始 Set: " + mySet);

1. 判断是否包含某个特定字符串

这是最常见也最简单的场景。Set 接口提供了 contains() 方法来完成这个任务。

mySet.contains(element) 方法会检查 mySet 中是否存在与 element 相等的元素。对于 String 类型，相等性是通过 equals() 方法判断的。

// 示例 1: 判断是否包含 "banana"
String target1 = "banana";
boolean containsTarget1 = mySet.contains(target1);
System.out.println("Set 包含 '" + target1 + "': " + containsTarget1); // 输出: Set 包含 'banana': true// 示例 2: 判断是否包含 "grape"
String target2 = "grape";
boolean containsTarget2 = mySet.contains(target2);
System.out.println("Set 包含 '" + target2 + "': " + containsTarget2); // 输出: Set 包含 'grape': false

总结： 判断单个字符串是否存在，直接使用 set.contains(string)，高效且直观。

2. 判断是否包含另一个集合中所有字符串

如果你有一组字符串（例如放在另一个 List 或 Set 中），想知道你的 mySet 是否完全包含了这组字符串中的所有元素，可以使用 containsAll() 方法。

mySet.containsAll(collection) 方法会检查 mySet 是否包含 collection 中所有的元素。

import java.util.Collection; // containsAll 接受 Collection 作为参数// 示例 1: 判断是否包含集合 ["banana", "cherry"] 中的所有元素
Collection<String> stringsToCheckAll1 = new HashSet<>(Arrays.asList("banana", "cherry"));
boolean containsAll1 = mySet.containsAll(stringsToCheckAll1);
System.out.println("Set 包含所有 " + stringsToCheckAll1 + " 中的元素: " + containsAll1); // 输出: true// 示例 2: 判断是否包含集合 ["banana", "fig"] 中的所有元素
Collection<String> stringsToCheckAll2 = new HashSet<>(Arrays.asList("banana", "fig"));
boolean containsAll2 = mySet.containsAll(stringsToCheckAll2);
System.out.println("Set 包含所有 " + stringsToCheckAll2 + " 中的元素: " + containsAll2); // 输出: false (因为缺少 "fig")

总结： 判断是否包含另一个集合中的所有元素，使用 set.containsAll(collection).

3. 判断是否包含另一个集合中任意一个字符串

这个场景是想知道 mySet 中是否存在另一个集合（比如 checkCollection）中的至少一个字符串。

遗憾的是，Java 的 Set 接口没有直接提供一个类似 containsAny() 的方法。但是，我们可以通过遍历或 Stream API 来实现。

3.1. 传统 `for` 循环方式

遍历要检查的字符串集合，对每一个字符串调用 mySet.contains()。一旦找到匹配的字符串，就可以立即停止遍历并返回 true。

// 示例 1: 判断是否包含集合 ["fig", "date", "grape"] 中的任意一个元素
Collection<String> stringsToCheckAny1 = new HashSet<>(Arrays.asList("fig", "date", "grape"));
boolean containsAny1 = false;
for (String s : stringsToCheckAny1) {if (mySet.contains(s)) {containsAny1 = true;break; // 找到一个就够了，提前退出循环}
}
System.out.println("Set 包含任意一个 " + stringsToCheckAny1 + " 中的元素: " + containsAny1); // 输出: true (因为包含 "date")// 示例 2: 判断是否包含集合 ["fig", "grape"] 中的任意一个元素
Collection<String> stringsToCheckAny2 = new HashSet<>(Arrays.asList("fig", "grape"));
boolean containsAny2 = false;
for (String s : stringsToCheckAny2) {if (mySet.contains(s)) {containsAny2 = true;break;}
}
System.out.println("Set 包含任意一个 " + stringsToCheckAny2 + " 中的元素: " + containsAny2); // 输出: false

3.2. 使用 Java 8 Stream API

利用 Stream 的 anyMatch() 方法，可以更简洁地表达上述逻辑。

// 示例 1: 使用 Stream API 判断是否包含集合 ["fig", "date", "grape"] 中的任意一个元素
Collection<String> stringsToCheckAny1 = new HashSet<>(Arrays.asList("fig", "date", "grape"));
boolean containsAnyStream1 = stringsToCheckAny1.stream().anyMatch(mySet::contains);
System.out.println("(Stream) Set 包含任意一个 " + stringsToCheckAny1 + " 中的元素: " + containsAnyStream1); // 输出: true// 示例 2: 使用 Stream API 判断是否包含集合 ["fig", "grape"] 中的任意一个元素
Collection<String> stringsToCheckAny2 = new HashSet<>(Arrays.asList("fig", "grape"));
boolean containsAnyStream2 = stringsToCheckAny2.stream().anyMatch(mySet::contains);
System.out.println("(Stream) Set 包含任意一个 " + stringsToCheckAny2 + " 中的元素: " + containsAnyStream2); // 输出: false

这里的 mySet::contains 是一个方法引用，等价于 s -> mySet.contains(s)。anyMatch() 会遍历 Stream 中的元素，只要 mySet.contains() 对其中任意一个元素返回 true，anyMatch() 就会立即返回 true 并停止进一步处理。

总结： 判断是否包含另一个集合中的任意一个元素，需要遍历或使用 Stream 的 anyMatch()。Stream 方式代码更简洁。

总结

场景	方法/实现方式	效率 (HashSet)
包含某个特定字符串	`set.contains(string)`	平均 O(1)
包含另一个集合中所有字符串	`set.containsAll(collection)`	平均 O(N) (N 是检查集合大小)
包含另一个集合中任意一个字符串	遍历检查集合，对每个元素调用 `set.contains()`	平均 O(N) (N 是检查集合大小，最坏情况)
包含另一个集合中任意一个字符串	Stream API + `anyMatch(set::contains)`	平均 O(N) (N 是检查集合大小，最坏情况)