Java 中 Set 接口详解：特性、用法与常见坑点

一、什么是 Set？

Set 是 Java 集合框架中的一个接口，它继承自 Collection，用于存储不重复的元素。

一句话概括 Set：

Set 是一个 不允许重复元素、通常不关心顺序 的集合。

Set 的核心特性（面试高频）

1. 元素唯一性
   • 不允许存储重复元素
   • “重复”的判断依赖于 equals()（以及某些实现中的 hashCode()）
2. 最多只存在一个 null
   • 接口层面允许 null
   • 是否支持、支持几个，由具体实现决定（这里只记结论即可）
3. 无索引、不可通过下标访问
   • 没有 get(int index)
   • 只能通过迭代器或增强 for 遍历

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二、Set 的基本使用方式

1. 声明与创建

Set<Integer> set = new HashSet<>();

⚠️ 注意：Set 是接口，不能直接 new Set()

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三、Set 能存哪些数据类型？

1. 不能使用基本类型

Set 的泛型参数 必须是引用类型，不能是基本类型。

// ❌ 编译错误
Set<int> set = new HashSet<>();

2. 基本类型 → 包装类型对照表（必背）

int     → Integer
char    → Character
boolean → Boolean
byte    → Byte
short   → Short
long    → Long
float   → Float
double  → Double

3. 常见可用类型示例

// 包装类型
Set<Integer> intSet = new HashSet<>();
Set<Character> charSet = new HashSet<>();

// 字符串
Set<String> strSet = new HashSet<>();

// 自定义对象
Set<MyClass> objSet = new HashSet<>();

// 集合类型
Set<List<String>> listSet = new HashSet<>();
Set<Set<Integer>> setOfSets = new HashSet<>();

4. 特殊但合法的类型

// 枚举
Set<DayOfWeek> enumSet = new HashSet<>();

// 接口
Set<Runnable> interfaceSet = new HashSet<>();

// 数组（⚠️ 不推荐）
Set<int[]> arraySet = new HashSet<>();

⚠️ 数组作为 Set 元素时，equals() 和 hashCode() 行为特殊，非常容易踩坑，实际开发中应避免。

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四、自动装箱与拆箱（Java 5+）

Set<Integer> set = new HashSet<>();

set.add(10);           // 自动装箱：int → Integer
int num = set.iterator().next(); // 自动拆箱：Integer → int

面试中经常会问：
为什么 Set 不能存 int，但可以 add(10)？
→ 因为发生了自动装箱。

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五、Set 的常用方法（接口层面）

1. 添加元素

set.add(1);
set.add(2);

• 如果元素已存在，add() 返回 false
• 不会抛异常，只是“加不进去”

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2. 判断元素是否存在：contains

boolean exists = set.contains(a);

• 本质语义：Set 中是否存在与 a 相等的元素
• 判断依据是 equals()

📌 这是算法题和业务代码中极其常用的方法

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3. 删除元素

set.remove(a);

• 删除成功返回 true
• 元素不存在返回 false

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4. 获取元素个数

int size = set.size();

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5. 判空

set.isEmpty();

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六、Set 的遍历方式

1. 增强 for（最常用）

for (Integer x : set) {
    System.out.println(x);
}

• 底层仍然是 Iterator
• 遍历过程中不能修改 Set

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2. Iterator 遍历（可安全删除）

Iterator<Integer> it = set.iterator();
while (it.hasNext()) {
    Integer x = it.next();
    if (x == 10) {
        it.remove(); // 唯一安全删除方式
    }
}

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七、Set 中“不重复”的真正含义（面试重点）

1. 什么叫“重复”？

Set 认为两个元素重复，当且仅当：

a.equals(b) == true

2. 对自定义对象尤其重要

Set<Person> set = new HashSet<>();
set.add(new Person("Tom", 18));
set.add(new Person("Tom", 18));

• 如果 Person 没有重写 equals()
  • Set 会认为这是两个不同对象
• 接口语义层面：
  Set 依赖 equals 来保证唯一性

⚠️ 这是 Set 使用中最核心、最容易被问的问题之一

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八、Set 与 List 的核心区别（接口层面对比）

维度	Set	List
是否允许重复	❌ 不允许	✅ 允许
是否有索引	❌ 无	✅ 有
访问方式	遍历 / contains	get(index)
顺序语义	接口不保证	接口保证
适合场景	去重、判存在	有序存储、按位置访问

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九、常见错误与注意事项

1. Set 不能用下标访问

   set.get(0); // ❌ 编译错误
   

2. 遍历时不能直接修改 Set

   for (Integer x : set) {
       set.remove(x); // ❌ ConcurrentModificationException
   }
   

3. 判断存在用 contains，不要自己遍历

   set.contains(a); // ✅ 语义清晰、效率更好
   

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十、总结

关于 Set 接口，你至少要掌握：

1. Set 是不允许重复元素的集合接口
2. 不支持索引访问，只能遍历
3. 泛型必须是引用类型（包装类）
4. 判重依赖 equals()
5. 常用方法：add / remove / contains / size
6. 遍历推荐增强 for，删除用 Iterator
7. Set 的核心价值：去重 + 判存在