Java HashSet 类

HashSet是Set接口的典型实现，大多数时候使用Set集合时就是使用这个实现类。HashSet按Hash算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取和查找性能。

HashSet具有以下特点：

1. 不能保证元素的排列顺序，顺序可能与添加顺序不同，顺序也有可能发生变化。

2. HashSet不是同步的，如果多个线程同时访问一个HashSet，必须通过代码来保证其同步。

3. 集合元素可以是null。

Java Collections框架的HashSet类提供了哈希表数据结构的功能，它实现Set接口。

创建一个哈希集

为了创建哈希集，我们必须先导入java.util.HashSet包。

导入包后，就可以在Java中创建哈希集。

//具有8个容量和0.75负载因子的HashSet
HashSet<Integer> numbers = new HashSet<>(8, 0.75);

在这里，我们创建了一个名为的哈希集numbers。

注意，新的部分HashSet<>(8, 0.75)。这里，第一参数是容量，并且第二参数是负载因子。

• capacity -该哈希集的容量为8。意味着，它可以存储8个元素。

• loadFactor - 此哈希集的负载因子为0.6。这意味着，只要我们的哈希集填充了60％，元素就会移到新哈希表中，该哈希表的大小是原始哈希表的两倍。

默认容量和负载因子

创建散列表而不定义其容量和负载因子是可能的。例如，

//具有默认容量和负载因子的HashSet
HashSet<Integer> numbers1 = new HashSet<>();

默认，

• 哈希集的容量将为 16

• 负载因子将为 0.75

HashSet的方法

HashSet类提供了各种方法，这些方法使我们可以对集合执行各种操作。

将元素插入HashSet

• add() - 将指定的元素插入集合

• addAll() - 将指定集合的所有元素插入集合

例如，

import java.util.HashSet;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Integer> evenNumber = new HashSet<>();

        // 使用 add() 方法
        evenNumber.add(2);
        evenNumber.add(4);
        evenNumber.add(6);
        System.out.println("HashSet: " + evenNumber);

        HashSet<Integer> numbers = new HashSet<>();
        
        // 使用 addAll() 方法
        numbers.addAll(evenNumber);
        numbers.add(5);
        System.out.println("New HashSet: " + numbers);
    }
}

输出结果

HashSet: [2, 4, 6]
New HashSet: [2, 4, 5, 6]

访问HashSet元素

要访问哈希集合的元素，我们可以使用iterator()方法。为了使用此方法，我们必须导入java.util.Iterator包。例如，

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Integer> numbers = new HashSet<>();
        numbers.add(2);
        numbers.add(5);
        numbers.add(6);
        System.out.println("HashSet: " + numbers);

        // 调用iterator()方法
        Iterator<Integer> iterate = numbers.iterator();
        System.out.print("使用Iterator的HashSet: ");
        //访问元素
        while(iterate.hasNext()) {
            System.out.print(iterate.next());
            System.out.print(", ");
        }
    }
}

输出结果

HashSet: [2, 5, 6]
使用Iterator的HashSet: 2, 5, 6,

删除元素

• remove() - 从集合中删除指定的元素

• removeAll() - 从集合中删除所有元素

例如，

import java.util.HashSet;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Integer> numbers = new HashSet<>();
        numbers.add(2);
        numbers.add(5);
        numbers.add(6);
        System.out.println("HashSet: " + numbers);

        //使用remove()方法
        boolean value1 = numbers.remove(5);
        System.out.println("值5被删除? " + value1);

        boolean value2 = numbers.removeAll(numbers);
        System.out.println("所有的元素都被移除了吗? " + value2);
    }
}

输出结果

HashSet: [2, 5, 6]
值5被删除? true
所有的元素都被移除了吗? true

Set操作方法

HashSet类的各种方法也可以用于执行各种set操作。

Set集合并集

执行两个集合之间的并集，我们可以使用addAll()方法。例如

import java.util.HashSet;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Integer> evenNumbers = new HashSet<>();
        evenNumbers.add(2);
        evenNumbers.add(4);
        System.out.println("HashSet1: " + evenNumbers);

        HashSet<Integer> numbers = new HashSet<>();
        numbers.add(1);
        numbers.add(3);
        System.out.println("HashSet2: " + numbers);

        //集合并集
        numbers.addAll(evenNumbers);
        System.out.println("Union is: " + numbers);
    }
}

输出结果

HashSet1: [2, 4]
HashSet2: [1, 3]
Union is: [1, 2, 3, 4]

Set集合的交集

要执行两个集合之间的交集，我们可以使用retainAll()方法。例如

import java.util.HashSet;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Integer> primeNumbers = new HashSet<>();
        primeNumbers.add(2);
        primeNumbers.add(3);
        System.out.println("HashSet1: " + primeNumbers);

        HashSet<Integer> evenNumbers = new HashSet<>();
        evenNumbers.add(2);
        evenNumbers.add(4);
        System.out.println("HashSet2: " + evenNumbers);

        //集合的交集
        evenNumbers.retainAll(primeNumbers);
        System.out.println("交集: " + evenNumbers);
    }
}

输出结果

HashSet1: [2, 3]
HashSet2: [2, 4]
交集: [2]

Set集合的差集

要计算两组之间的差集，我们可以使用removeAll()方法。例如，

import java.util.HashSet;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Integer> primeNumbers = new HashSet<>();
        primeNumbers.add(2);
        primeNumbers.add(3);
        primeNumbers.add(5);
        System.out.println("HashSet1: " + primeNumbers);

        HashSet<Integer> oddNumbers = new HashSet<>();
        oddNumbers.add(1);
        oddNumbers.add(3);
        oddNumbers.add(5);
        System.out.println("HashSet2: " + oddNumbers);

        //HashSet1和HashSet2之间的差集
        primeNumbers.removeAll(oddNumbers);
        System.out.println("Difference : " + primeNumbers);
    }
}

输出结果

HashSet1: [2, 3, 5]
HashSet2: [1, 3, 5]
差集: [2]

Set集合的子集

要检查一个集合是否是另一个集合的子集，我们可以使用containsAll()方法。例如，

import java.util.HashSet;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Integer> numbers = new HashSet<>();
        numbers.add(1);
        numbers.add(2);
        numbers.add(3);
        numbers.add(4);
        System.out.println("HashSet1: " + numbers);

        HashSet<Integer> primeNumbers = new HashSet<>();
        primeNumbers.add(2);
        primeNumbers.add(3);
        System.out.println("HashSet2: " + primeNumbers);

        //检查primeNumbers是否是numbers的子集
        boolean result = numbers.containsAll(primeNumbers);
        System.out.println("HashSet2是HashSet1的子集吗? " + result);
    }
}

输出结果

HashSet1: [1, 2, 3, 4]
HashSet2: [2, 3]
HashSet2是HashSet1的子集吗? true

HashSet的其他方法

为什么选择HashSet？

在Java中，如果我们必须随机访问元素，则通常使用HashSet。 这是因为哈希表中的元素是使用哈希码访问的。

元素的hashcode是唯一标识，它有助于标识散列表中的元素。

HashSet不能包含重复的元素。因此，每个散列集元素都有一个惟一的hashcode。

注意： HashSet不同步。也就是说，如果多个线程同时访问哈希集合，并且其中一个线程修改了哈希集合。然后，它必须在外部同步。

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