Dart HashSet
最后修改于 2025 年 4 月 4 日
在 Dart 中，HashSet 是一个包含唯一元素的无序集合。它使用哈希表提供快速的查找、添加和删除操作。
HashSet 实现了 Set 接口，并要求元素具有一致的 Object.== 和 Object.hashCode 实现。不允许重复元素。
创建 HashSet
创建 HashSet 的最简单方法是使用构造函数。我们可以指定元素类型和可选的相等比较器。
import 'dart:collection';
void main() {
var colors = HashSet<String>();
colors.add('red');
colors.add('green');
colors.add('blue');
colors.add('red'); // Duplicate ignored
print(colors);
}
我们创建一个颜色 HashSet。泛型类型指定了 String 元素。我们使用 add() 添加元素，重复项会被自动忽略。
$ dart main.dart
{red, green, blue}
从 Iterable 创建 HashSet
我们可以使用 HashSet.from 构造函数从现有的 Iterable 创建 HashSet。这会自动删除重复项。
import 'dart:collection';
void main() {
var numbers = [1, 2, 3, 2, 4, 1, 5];
var uniqueNumbers = HashSet.from(numbers);
print('Original: $numbers');
print('Unique: $uniqueNumbers');
}
这会从一个包含重复项的列表中创建一个 HashSet。结果 HashSet 只包含原始列表中的唯一值。
$ dart main.dart
Original: [1, 2, 3, 2, 4, 1, 5]
Unique: {1, 2, 3, 4, 5}
检查内容
HashSet 提供了检查元素是否存在和集合状态的方法。这些操作通常具有 O(1) 的复杂度。
import 'dart:collection';
void main() {
var primes = HashSet.from([2, 3, 5, 7, 11]);
print(primes.contains(5)); // true
print(primes.contains(4)); // false
print(primes.isEmpty); // false
print(primes.length); // 5
print(primes.first); // 2 (arbitrary)
}
我们检查 HashSet 的各种属性。第一个元素是任意的，因为 HashSet 不维护插入顺序。
$ dart main.dart true false false 5 2
集合操作
HashSet 支持标准的集合操作，如联合、交集和差集。这些方法返回新的集合，而不会修改原始集合。
import 'dart:collection';
void main() {
var setA = HashSet.from([1, 2, 3, 4]);
var setB = HashSet.from([3, 4, 5, 6]);
print('Union: ${setA.union(setB)}');
print('Intersection: ${setA.intersection(setB)}');
print('Difference: ${setA.difference(setB)}');
}
我们演示了三种基本的集合操作。每种操作都会创建一个包含该操作结果的新 HashSet。
$ dart main.dart
Union: {1, 2, 3, 4, 5, 6}
Intersection: {3, 4}
Difference: {1, 2}
遍历 HashSet
我们可以使用各种方法遍历 HashSet 元素。迭代顺序是未定义的，但对于同一个集合是稳定的。
import 'dart:collection';
void main() {
var languages = HashSet.from(['Dart', 'Java', 'Python', 'Go']);
print('For loop:');
for (var lang in languages) {
print(lang);
}
print('\nForEach:');
languages.forEach((lang) => print(lang));
print('\nIterator:');
var it = languages.iterator;
while (it.moveNext()) {
print(it.current);
}
}
这演示了遍历 HashSet 的三种方法。对于给定的集合，所有方法都将以相同的（任意）顺序处理元素。
$ dart main.dart For loop: Dart Java Python Go ForEach: Dart Java Python Go Iterator: Dart Java Python Go
移除元素
HashSet 提供了单独删除元素或清空整个集合的方法。这些操作通常具有 O(1) 的复杂度。
import 'dart:collection';
void main() {
var fruits = HashSet.from(['apple', 'banana', 'orange', 'kiwi']);
print('Original: $fruits');
fruits.remove('banana');
print('After remove: $fruits');
fruits.removeWhere((fruit) => fruit.length > 5);
print('After removeWhere: $fruits');
fruits.clear();
print('After clear: $fruits');
}
我们演示了元素移除方法。removeWhere 允许根据条件过滤元素，而 clear 则清空整个集合。
$ dart main.dart
Original: {apple, banana, orange, kiwi}
After remove: {apple, orange, kiwi}
After removeWhere: {apple, kiwi}
After clear: {}
自定义对象的 HashSet
在 HashSet 中使用自定义对象时，我们必须正确实现 hashCode 和 ==。这可确保唯一性和查找的正确行为。
import 'dart:collection';
class Book {
final String title;
final String author;
Book(this.title, this.author);
@override
bool operator ==(Object other) =>
identical(this, other) ||
other is Book && title == other.title && author == other.author;
@override
int get hashCode => title.hashCode ^ author.hashCode;
}
void main() {
var library = HashSet<Book>();
var book1 = Book('Dart in Depth', 'John Doe');
var book2 = Book('Flutter Basics', 'Jane Smith');
var book3 = Book('Dart in Depth', 'John Doe'); // Same as book1
library.add(book1);
library.add(book2);
library.add(book3);
print('Library size: ${library.length}');
print('book1 and book3 same: ${library.contains(book1) == library.contains(book3)}');
}
Book 类实现了 == 和 hashCode 以确保逻辑相等。book1 和 book3 被视为相同，因此只添加一个到集合中。
$ dart main.dart Library size: 2 book1 and book3 same: true
最佳实践
- 元素不变性：为稳定的哈希使用不可变对象。
- 正确的哈希：覆盖 == 时务必覆盖 hashCode。
- 空安全：考虑使用非可空类型以提高清晰度。
- 性能：HashSet 在 contains 检查方面表现出色 (O(1))。
- 顺序：不要依赖迭代顺序的稳定性。
来源
本教程介绍了 Dart 的 HashSet，并通过实际示例演示了其无序唯一集合的关键特性和用法模式。
作者
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