java里怎么定义一个无序组

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mob64ca12d2dee8 2024-12-05 07:33:55 ©著作权

文章标签 Java User System 文章分类 Java 后端开发

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在Java中定义一个无序组

在软件开发过程中，经常需要将一组数据存储在一种合适的数据结构中，以便能够有效地进行操作和查询。当我们谈论“无序组”时，最常见的数据结构是Set。在Java中，Set接口有多个实现，其中最常用的是HashSet，它可以存储不重复的元素，并且不保证顺序。

本文将通过一个实际示例，展示如何在Java中定义一个无序组，并演示各种操作，包括添加、删除和查找元素。

示例问题

假设我们要开发一个简单的图书管理系统，其中包含一些图书的ISBN号。由于我们对ISBN号的顺序没有要求，因此我们可以使用HashSet来存储这些ISBN号。这样不仅可以保证ISBN号的唯一性，还可以实现O(1)的平均时间复杂度进行添加、删除和查找操作。

实现步骤

导入需要的类
我们需要导入java.util.HashSet类。
定义HashSet对象
创建一个HashSet来存储图书的ISBN号。
添加ISBN号
使用add方法向HashSet中添加ISBN号。
删除ISBN号
使用remove方法从HashSet中删除特定的ISBN号。
查询ISBN号
使用contains方法检查HashSet中是否存在某个ISBN号。

以下是实现这些步骤的Java代码示例：

import java.util.HashSet;

public class BookManager {
    private HashSet<String> isbnSet;

    public BookManager() {
        this.isbnSet = new HashSet<>();
    }

    public void addISBN(String isbn) {
        if (isbnSet.add(isbn)) {
            System.out.println("ISBN " + isbn + " added.");
        } else {
            System.out.println("ISBN " + isbn + " already exists.");
        }
    }

    public void removeISBN(String isbn) {
        if (isbnSet.remove(isbn)) {
            System.out.println("ISBN " + isbn + " removed.");
        } else {
            System.out.println("ISBN " + isbn + " not found.");
        }
    }

    public boolean containsISBN(String isbn) {
        return isbnSet.contains(isbn);
    }

    public void displayAllISBNs() {
        System.out.println("All ISBNs: " + isbnSet);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        BookManager manager = new BookManager();
        manager.addISBN("978-3-16-148410-0");
        manager.addISBN("978-1-60309-452-8");
        manager.displayAllISBNs();
        manager.removeISBN("978-3-16-148410-0");
        manager.displayAllISBNs();
    }
}

代码分析

在上述代码中，我们定义了一个名为BookManager的类，其中包含一个HashSet<String>类型的成员变量isbnSet，用于存储ISBN号。在addISBN、removeISBN和containsISBN方法中，我们分别使用HashSet的相应方法对ISBN号进行操作。通过displayAllISBNs方法，我们可以输出当前所有的ISBN号。

序列图

以下是展示该操作流程的序列图：

sequenceDiagram
    participant User
    participant BookManager
    participant HashSet

    User->>BookManager: addISBN("978-3-16-148410-0")
    BookManager->>HashSet: add("978-3-16-148410-0")
    HashSet-->>BookManager: true
    BookManager-->>User: "ISBN 978-3-16-148410-0 added."

    User->>BookManager: addISBN("978-3-16-148410-0")
    BookManager->>HashSet: add("978-3-16-148410-0")
    HashSet-->>BookManager: false
    BookManager-->>User: "ISBN 978-3-16-148410-0 already exists."

    User->>BookManager: displayAllISBNs()
    BookManager-->>User: "All ISBNs: [978-3-16-148410-0]"
    
    User->>BookManager: removeISBN("978-3-16-148410-0")
    BookManager->>HashSet: remove("978-3-16-148410-0")
    HashSet-->>BookManager: true
    BookManager-->>User: "ISBN 978-3-16-148410-0 removed."

    User->>BookManager: displayAllISBNs()
    BookManager-->>User: "All ISBNs: []"