Java泛型与Set集合深度解析

"集合02.md" 在Java编程中，集合是存储多个对象的主要工具，而泛型和Set集合是其中的重要概念。本文件主要介绍了泛型和Set集合的使用，特别是TreeSet集合的特点和应用。 ### 1. 泛型 泛型是Java 5引入的一个关键特性，它的主要目的是提供编译时的类型安全检测，从而在代码执行前就能发现潜在的类型错误。泛型的好处包括： 1. **类型安全**：它确保集合中存储的元素类型与声明的类型一致，避免了运行时可能发生的ClassCastException。 2. **自动类型转换**：由于在编译阶段就确定了集合元素的类型，因此免除了在操作集合元素时的手动类型转换。 泛型的定义格式通常如下： - `<类型>`：表示指定一种类型的格式，如 `<E>`, `<T>` 等，这里的 `E`, `T` 是常见的占位符，代表“Element”或“Type”。 - `<类型1, 类型2…>`：表示指定多种类型的格式，如 `<E, T>` 或 `<K, V>`，用于表示键值对等复合类型。 ### 2. Set集合 Set集合是一个不允许存储重复元素的数据结构，它没有索引，因此不能像List那样通过索引进行遍历。Set接口的实现类包括HashSet、LinkedHashSet和TreeSet等。 #### 2.1 Set集合概述和特点 - **不重复性**：Set集合中的元素都是唯一的，不允许重复。 - **无序性**：虽然元素在集合中的顺序不是固定的，但在某些实现（如LinkedHashSet）中可以保持插入顺序。 #### 2.2 Set集合的使用 示例代码展示了如何创建一个TreeSet集合，并添加字符串元素，然后通过迭代器和增强for循环遍历集合： ```java Set<String> set = new TreeSet<>(); set.add("ccc"); set.add("aaa"); set.add("aaa"); // 不会添加重复元素 set.add("bbb"); // 使用迭代器遍历 Iterator<String> it = set.iterator(); while (it.hasNext()) { String s = it.next(); System.out.println(s); } System.out.println("-----------------------------------"); // 使用增强for循环遍历 for (String s : set) { System.out.println(s); } ``` ### 3. TreeSet集合 TreeSet是Set接口的一个实现，它除了具有Set的基本特性外，还有以下特点： - **排序**：TreeSet内部维护了一个红黑树结构，可以对元素进行排序。默认情况下，元素按照它们的自然顺序排序（实现了Comparable接口的元素），也可以自定义排序规则（通过传入Comparator）。 #### 3.1 TreeSet集合概述和特点 - **不可存储重复元素**：与Set集合一样，不允许存储重复的元素。 - **无索引**：同样没有索引，遍历只能通过迭代器或者增强for循环完成。 - **排序能力**：提供自动排序功能，可以是自然排序或根据自定义比较器进行排序。 #### 3.2 TreeSet集合基本使用 以下代码创建了一个TreeSet，存储Integer类型的整数，并进行遍历： ```java TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<>(); treeSet.add(3); treeSet.add(1); treeSet.add(5); treeSet.add(1); // 不会添加重复元素 // 自然排序，从小到大 for (Integer i : treeSet) { System.out.println(i); } ``` 通过以上介绍，我们可以了解到泛型提高了代码的安全性和可读性，而Set集合尤其是TreeSet提供了存储无序、不重复元素的功能，并支持自动排序，这在实际开发中有着广泛的应用。