Set是一個接口，它有兩種實現(xiàn)分別是HashSet和TreeSet。 Set的特點是不保存重復的元素，它和數(shù)學概念上的集合相似，它支持交集、并集、差集操作。 本文將介紹HashSet和TreeSet使用的數(shù)據(jù)結構以及兩種Set實現(xiàn)各自的應用場景，然后介紹交集、并集、差集的使用。

HashSet vs TreeSet

HashSet底層使用HashMap實現(xiàn)，使用了數(shù)組和散列算法實現(xiàn)，TreeSet使用TreeMap實現(xiàn)，使用了紅黑樹數(shù)據(jù)結構。關于HashMap和TreeMap實現(xiàn)原理可以翻閱前面的文章。HashSet的優(yōu)點是查找速度快，缺點是不能順序遍歷Set中的元素，TreeSet的優(yōu)點是可以順序遍歷Set中的元素，缺點是查找速度比HashSet稍慢，實際應用中優(yōu)先使用HashSet，有排序需求時才考慮使用TreeSet。

交集

假設有集合A和集合B，所有既屬于A又屬于B的元素組成的集合，稱為集合A于集合B的交集。Set中交集使用retainAll方法實現(xiàn)， 示例代碼如下：

//交集示例代碼
Set<String> set1 = new HashSet<String>();
set1.add("A");
set1.add("B");
set1.add("C");
set1.add("D");

Set<String> set2 = new HashSet<String>();
set2.add("C");
set2.add("D");
set2.add("E");
set2.add("F");

set1.retainAll(set2);
System.out.println(set1);

/*程序執(zhí)行輸出結果：
[C, D]

*/

并集

假設有集合A和集合B，把A和B中的所有元素合并在一起組成的集合，稱為集合A和集合B的并集。Set中并集使用addAll方法實現(xiàn)，示例代碼如下：

//并集操作示例代碼
Set<String> set1 = new HashSet<String>();
set1.add("A");
set1.add("B");
set1.add("C");
set1.add("D");

Set<String> set2 = new HashSet<String>();
set2.add("E");
set2.add("F");
set2.add("G");
set2.add("H");

set1.addAll(set2);
System.out.println(set1);

/*程序執(zhí)行輸出結果：
[A, B, C, D, E, F, G, H]

*/

差集

假設有集合A和集合B，所有屬于A且不屬于B的元素組成的集合，稱為集合A和集合B的差集。Set中 差集使用removeAll方法實現(xiàn)，示例代碼如下：

//差集操作示例代碼
Set<String> set1 = new HashSet<String>();
set1.add("A");
set1.add("B");
set1.add("C");
set1.add("D");

Set<String> set2 = new HashSet<String>();
set2.add("C");
set2.add("D");
set2.add("E");
set2.add("F");

set1.removeAll(set2);
System.out.println(set1);

/*程序執(zhí)行輸出結果：
[A, B]

*/

最后

交集、并集、差集使用的方法都來自Collection接口，那么實現(xiàn)了Collection的其它非Set容器是否也可以進行數(shù)學集合操作？嚴格意義上來說只有Map和Set可以用來實現(xiàn)數(shù)學集合操作，因為數(shù)學集合沒有重復元素，Map和Set不能包含重復的鍵或元素，而數(shù)組、鏈表數(shù)據(jù)結構可以包含重復的元素，所以只能使用Map和Set來處理數(shù)學集合操作。Map是一個鍵值對集合，如果使用Map進行數(shù)學集合操作，那么我們往Map中添加元素時除了鍵以外還需要指定一個值。Set底層是對Map的封裝，它隱藏了Map中鍵值對的值，我們只需關注鍵，所以實際應用中數(shù)學集合操作只用Set處理。