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Scala 的Set集合

article 2024/11/15 8:01:25

Scala的Set (集合)是没有重复的对象集合，所有元素都是唯一的。Scala的集合分为可变的和不可变的两种。默认情况下，scala使用的是不可变集合，如果想使用可变集合，需引用scala.collection.mutable.Set包，默认引用scala.collection.immutable.Set包。

1.1 Scala的Set继承关系

Scala为Set中的每一个集合几乎都提供了两个版本，分别是可变的版本和不可变的版本。 Scala的Set继承关系如图8-1所示。BitSet是一个字节集合，主要存储非负的整数，可以提高内存空间的使用率。HashSet基于HashTable实现可变版本，基于HashTrie实现不可变版本。ListSet只有不可变版本，基于链表实现不可变版本。ListSet对应的可变版本是LinkedhashSet，用于保证集合的插入顺序。TreeSet基于树实现不可变版本，基于AVL树实现可变版本。Sortedset是有排序功能的Set，它基于红黑树实现不可变版本，基于有序二叉树实现可变版本。

对于BitSet、HashSet,、ListSet等集合只是底层实现不同，大部分操作都与Set相同，可以直接使用。考虑到性能问题，会根据不同的应用场景选择不同的Set集合。

1.2 Scala的Set概述

下面主要通过Set集合的可变版本和不可变版本的通用方法介绍Set集合的特点和常用操作，通过集合的增加、删除、修改、查询、排序等操作进一步了解Set集合的应用，再结合案例加深对Set集合操作的理解。

1.Scala的Set定义

Scala的Set分为可变的和不可变的，默认情况下使用不可变的集合。如果想要使用可变的集合，需要导入指定的包。Set集合的特点是无序不重复。当在Set集合中添加元素时，没有重复的元素，并且不保证顺序。如果集合中有重复的元素，Set集合会自动去掉重复元素，Set集合在调用apply方法时会对元素进行判断。

相关代码如下：

//set

object Test_24 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //1.定义set
//    val set1 = Set[元素的类型](元素1，元素2，....)
    //元素的类型可以省略

//    val set1 = Set[String]("小花","小明","小明")
    val set1 = Set("小花","小明","小明")
    println(set1)
  }
}

2.Scala的常用操作

Scala的常用操作如表8-1所示。条件操作主要是判断元素是否在集合中，例如使用Contains方法判断集合中是否包含某一个元素，如果存在，则返回true，否则返回false。另外，可以通过加法或减法操作向集合中添加或移除元素，这种集合操作在之前已经有所介绍。一般情况下，对于不可变集合，使用+方式添加单个或多个元素，使用++方式添加集合，这种操作是父类的通用方法。

可变集合与不可变集合各有一套通用方法。对于可变集合，使用+=方式添加单个或多个元素，使用++=方式添加集合。与添加元素或集合相对应的是移除元素或集合，可以使用-=和--=以及remove等方式移除元素。remove 可以用于删除指定的元素，例如remove(x)表示删除x元素。对于不可变集合，它的元素是不可以进行更新操作的，只有可变集合才可以进行元素的更新，使用集合调用update方法可以直接更新元素。

二元逻辑操作就是通过交集、并集和差集对集合进行操作。假设有两个集合Setl和Set2,它们的元素分别为(1,2,3)和(2,3,4)。如果对这两个集合取交集，则返回(2,3);如果取并集，则返回(1,2,3,4), 由于不可以有重复元素，所以会把重复元素去掉；如果取差集，则返回(1)。

下面举例说明Set集合的常用操作，相关代码如下：

import scala.collection.mutable
object Test_24 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //不可变Set. 默认使用的set就是不可变的！
//    val course = Set("语文","数学")
//    //1.添加
//    val course1 = course + "英语"
//    //2.删除
//    val course2 = course - "英语"
//    println(course2)

//    可变set，需要额外去引入包
    val course = mutable.Set("语文","数学")
    println(course)
    //2.添加
    course  += "英语"
    course  += "英语"
    course  += "英语"
    course  += "英语"
    course  += "英语"

    //3.删除
    course -= "语文"

    //4.添加一个set
    course ++= mutable.Set("体育","音乐")
    println(course)

    //5.查询 元素是否存在。 contains
    val rs = course.contains("体育1")
    // rs 是 ture,false。是Boolean格式。
    println(s"体育是否存在:${rs}")
  }
}

小练习：

object Test_24 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //集合操作

    val xiaohua = mutable.Set("语文","数学","英语")
    val xiaoming = mutable.Set("语文","体育","音乐")
//    问题1：他们一共选了哪些课？       "语文","数学","英语","体育","音乐"
      val rs2 = xiaohua.union(xiaoming)
      println(s"他们一共选了哪些课?${rs2}")
//    问题2：哪些课是小花选了，小明没有选？   "数学","英语"
      //差集
      val rs3 = xiaohua.diff(xiaoming)
      println(s"哪些课是小花选了，小明没有选？${rs3}")
//    问题3：哪些课是他们都选了的？     "语文"
      //交集
      val rs1 = xiaohua.intersect(xiaoming)
      println(s"哪些课是他们都选了的？${rs1}")
  }
}

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