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在Java里Set接口有哪些常用实现_Java集合去重方案说明

P粉602998670

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发布时间:2026-01-18 14:35:23

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来源于php中文网

原创

HashSet 是去重首选,O(1) 时间复杂度,不保证顺序,依赖 hashCode() 和 equals(),允许一个 null,线程不安全;LinkedHashSet 保持插入顺序,开销略高;TreeSet 支持排序,O(log n),基于红黑树;Stream.distinct() 底层用 LinkedHashSet,语法糖。

在java里set接口有哪些常用实现_java集合去重方案说明

HashSet 是去重最常用的选择,但不保证顺序

绝大多数场景下,HashSet 是首选:插入、查找、删除平均时间复杂度都是 O(1),底层基于 HashMap 实现,只存 key,value 固定为 Presentation(Java 8+ 是 PRESENT 这个静态对象)。它依赖元素的 hashCode()equals() 判断重复。

  • 必须确保自定义类正确重写 hashCode()equals(),否则去重失效
  • 不维护插入顺序,遍历时顺序不可预测
  • 允许一个 null 元素
  • 线程不安全,多线程写入需额外同步(如用 Collections.synchronizedSet()ConcurrentHashMap.newKeySet()

LinkedHashSet 保留插入顺序,开销略高

当需要去重同时保持「第一次出现的顺序」时,LinkedHashSet 是直接替代方案。它继承自 HashSet,内部用双向链表维护插入顺序,所以迭代顺序 = 插入顺序。

  • 时间复杂度和 HashSet 相同(O(1) 平均),但常数更大(要维护链表指针)
  • 内存占用略高(每个节点多两个引用)
  • 同样要求正确实现 hashCode()equals()
  • 也只允许一个 null

TreeSet 适合需要排序的去重场景

如果去重后还希望元素天然有序(升序),且能接受 O(log n) 的操作代价,TreeSet 是合适选择。它基于红黑树,支持自然排序或自定义 Comparator

  • 元素必须可比较:要么实现 Comparable,要么构造时传入 Comparator
  • null 值在无 Comparator 时会抛 NullPointerException;有 Comparator 且明确处理 null 才可存
  • 去重逻辑基于 compareTo()compare() 返回 0,而非 equals() —— 这点容易踩坑:若比较逻辑和 equals() 不一致,行为可能违反集合契约

Stream.distinct() 是函数式去重语法糖,底层仍是 HashSet

Java 8+ 中常用 stream().distinct() 做链式去重,例如:

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List unique = list.stream().distinct().collect(Collectors.toList());

它本质是用 LinkedHashSet 缓存已见元素(保证顺序),所以等价于手动 new 一个 LinkedHashSet 再转回 List。注意:

  • 对基本类型包装类(Integer, String)没问题;自定义对象仍需 hashCode()/equals()
  • 不能传入自定义比较器 —— 如需按某字段去重,得用 collectingAndThen + toMap 等组合方案
  • 性能略低于直接操作 HashSet,因涉及 Stream 管道开销
实际选型时,别只看「去重」二字。是否要顺序?是否要排序?是否并发写入?元素是否天然可比?这些条件比「Set 有哪几个实现」更决定该用哪一个。

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