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在 C# 中，集合是一種非常重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它用于存儲(chǔ)一組唯一的元素。HashSet<T> 是一種基于哈希表的集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它提供了高效的元素查找、添加和刪除操作。HashSet<T> 是無(wú)序的，并且不允許重復(fù)的元素，這使得它在某些場(chǎng)景下非常有用。

創(chuàng)建 HashSet

要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè) HashSet，您需要引入 System.Collections.Generic 命名空間：

using System.Collections.Generic;

// 創(chuàng)建一個(gè)空的 HashSet
HashSet<int> numbers = new HashSet<int>();

添加元素

使用 Add 方法向 HashSet 中添加元素：

namespace AppHashSet
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 創(chuàng)建一個(gè)空的 HashSet
            HashSet<int> numbers = new HashSet<int>();
            numbers.Add(1);
            numbers.Add(2);
            numbers.Add(3);

            // 嘗試添加重復(fù)的元素，將不會(huì)被添加到集合中
            bool isAdded = numbers.Add(2); // 返回 false，因?yàn)?2 已經(jīng)存在

            // 輸出numbers中的元素
            foreach (int number in numbers)
            {
                Console.WriteLine(number);
            }
        }
    }
}

刪除元素

使用 Remove 方法從 HashSet 中刪除元素：

bool isRemoved = numbers.Remove(2); // 返回 true，如果元素存在并且被移除

檢查元素是否存在

使用 Contains 方法檢查 HashSet 中是否包含某個(gè)元素：

bool contains = numbers.Contains(2); // 返回 false，因?yàn)?2 已經(jīng)被移除

遍歷 HashSet

使用 foreach 循環(huán)遍歷 HashSet 中的元素：

foreach (int number in numbers)
{
    Console.WriteLine(number);
}

HashSet 的操作

HashSet<T> 提供了一些強(qiáng)大的集合操作，例如并集、交集、差集和對(duì)稱(chēng)差集。

并集（Union）

namespace AppHashSet
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            HashSet<int> setA = new HashSet<int> { 1, 2, 3 };
            HashSet<int> setB = new HashSet<int> { 3, 4, 5 };

            setA.UnionWith(setB); // setA 現(xiàn)在包含 { 1, 2, 3, 4, 5 }

            // 輸出結(jié)果
            foreach (int num in setA)
            {
                Console.WriteLine(num);
            }
        }
    }
}

交集（Intersect）

setA.IntersectWith(setB); // setA 現(xiàn)在包含 { 3 }

差集（Except）

setA.ExceptWith(setB); // setA 現(xiàn)在包含 { 1, 2 }，因?yàn)檫@些元素在 setB 中不存在

對(duì)稱(chēng)差集（SymmetricExcept）

setA.SymmetricExceptWith(setB); // setA 現(xiàn)在包含 { 1, 2, 4, 5 }，因?yàn)檫@些元素只在一個(gè)集合中存在

性能注意事項(xiàng)

HashSet<T> 在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)通常比 List<T> 更高效，因?yàn)樗褂霉１韥?lái)存儲(chǔ)元素，這意味著它的添加、刪除和查找操作的平均時(shí)間復(fù)雜度為 O(1)。然而，這種效率是以犧牲順序和重復(fù)元素為代價(jià)的。

示例：使用 HashSet 過(guò)濾重復(fù)元素

假設(shè)我們有一個(gè)整數(shù)數(shù)組，我們想要移除所有重復(fù)的元素。

namespace AppHashSet
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int[] numbersArray = { 1, 2, 3, 2, 4, 5, 5, 6, 1 };
            HashSet<int> uniqueNumbers = new HashSet<int>(numbersArray);

            foreach (int number in uniqueNumbers)
            {
                Console.WriteLine(number);
            }
        }
    }
}

在這個(gè)例子中，我們使用 HashSet 的構(gòu)造函數(shù)直接從數(shù)組中創(chuàng)建了一個(gè)集合，自動(dòng)移除了所有重復(fù)的元素。然后我們遍歷這個(gè)集合，打印出唯一的元素。

總結(jié)

HashSet<T> 是 C# 中一個(gè)非常有用的集合類(lèi)，適用于需要存儲(chǔ)唯一元素集合的場(chǎng)景。它提供了豐富的集合操作方法，可以很方便地進(jìn)行并集、交集、差集和對(duì)稱(chēng)差集等操作。在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，HashSet<T> 通常比其他集合類(lèi)型更高效。通過(guò)上面的例子和說(shuō)明，您應(yīng)該對(duì)如何在 C# 中使用 HashSet 有了一定的了解。

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