Java：HashSet的使用

目录

一、概念

二、常用操作

三、与其他Set比较

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一、概念

HashSet 是 Java 集合框架 (java.util 包) 中的一个类，它实现了 Set 接口。

核心特点：

• Set 接口的核心特性：一个不包含重复元素的集合。更正式地说，Set 不包含满足 e1.equals(e2) 的元素对 e1 和 e2，并且最多允许一个 null 元素。

• 基于哈希表：HashSet 的背后实现依赖于一个哈希表（具体来说是 HashMap 实例）。这是它所有特性的根源。

• 无序性：它不保证元素的迭代顺序；特别是，它不保证顺序会随时间保持不变。

• 非线程安全：HashSet 不是线程安全的。如果多个线程同时访问一个 HashSet，并且至少有一个线程修改了它，则必须在外部进行同步。通常使用 Collections.synchronizedSet 来包装它：

Set<String> synchronizedSet = Collections.synchronizedSet(new HashSet<String>());

二、常用操作

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;public class HashSetDemo {public static void main(String[] args) {// 1. 创建HashSetSet<String> programmingLanguages = new HashSet<>();// 2. 添加元素programmingLanguages.add("Java");programmingLanguages.add("Python");programmingLanguages.add("C++");programmingLanguages.add("JavaScript");programmingLanguages.add("Java"); // 重复元素，不会被添加programmingLanguages.add(null); // 添加一个null值System.out.println(programmingLanguages); // 输出可能是：[null, Java, C++, JavaScript, Python] // 顺序是不确定的，并且可能与JVM版本有关。// 3. 检查元素是否存在boolean hasJava = programmingLanguages.contains("Java"); // trueboolean hasGo = programmingLanguages.contains("Go"); // false// 4. 移除元素programmingLanguages.remove("C++");System.out.println("After removing C++: " + programmingLanguages);// 5. 获取大小System.out.println("Size: " + programmingLanguages.size()); // 4// 6. 迭代HashSet (多种方式)// 方式一：使用增强for循环（推荐）System.out.println("=== Enhanced for loop ===");for (String language : programmingLanguages) {System.out.println(language);}// 方式二：使用IteratorSystem.out.println("=== Iterator ===");Iterator<String> iterator = programmingLanguages.iterator();while (iterator.hasNext()) {String language = iterator.next();System.out.println(language);// 可以在迭代中使用 iterator.remove() 安全地删除当前元素}// 方式三：Java 8 forEach + LambdaSystem.out.println("=== forEach Lambda ===");programmingLanguages.forEach(language -> System.out.println(language));// 或者使用方法引用// programmingLanguages.forEach(System.out::println);// 7. 清空集合programmingLanguages.clear();System.out.println("Is set empty? " + programmingLanguages.isEmpty()); // true}
}

三、与其他Set比较

特性	HashSet	LinkedHashSet	TreeSet
内部实现	HashMap	LinkedHashMap	TreeMap (红黑树)
元素顺序	无顺序	插入顺序 或 访问顺序 (LRU)	自然顺序 或 定制排序
null 元素	允许一个 null	允许一个 null	不允许 (如果使用自然排序)
性能 (add, remove, contains)	O(1) (平均情况)	略低于 HashSet，但仍是 O(1)	O(log n)
使用场景	最通用的Set，需要快速查找、去重	需要保持插入顺序的Set	需要元素自动排序的Set