如何实现空集 - ∅？

Question

假设您想在Java中实现集合论概念，例如element、set、collection和relation：那么您将如何表示 空集 ∅？

如果我认为数据库的三值逻辑中使用的NULL概念就是它本身，那么我会被误导吗？

- M4TT4CK

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我不确定这个问题是否有唯一的答案，它取决于你想要达到什么目的。显而易见的答案是“使用一个空的Set”，但是根据你正在做的事情，NULL也可能是合适的。 - Oliver Charlesworth

表示空集合有许多种方式，具体取决于应用场景。Set<E> = new HashSet<E>() 是其中最简单的一种。 - Fred Foo

我想到了 Collections.emptySet() ... - Sean Patrick Floyd

@OliCharlesworth：我认为没有集合（你有零个集合）和空集合（你有零个元素的集合）是不同的。 - Lukas Eder

@TonyEnnis：一个例子是惰性初始化。缺少设置意味着它尚未初始化。 - Lukas Eder

Answer 1

使用Collections.emptySet()：

返回空的不可变集合。该集合是可序列化的。与同名字段不同，此方法是参数化的。以下示例说明了获取空集合的类型安全方式：

 Set<String> s = Collections.emptySet();   

实现注意事项：此方法的实现不需要为每个调用创建单独的Set对象。使用此方法可能具有与使用相同名称的字段相当的成本。（与此方法不同，该字段不提供类型安全性。）

- Wojciech Owczarczyk

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谢谢您的建议。我会采纳您的建议。 - M4TT4CK

Answer 2

使用null来代表空集合是一个不好的主意。因为null并不像Set那样，所有对其进行的操作都会抛出NullPointerException异常。这意味着，如果你使用null表示空集合，你的代码将充斥着对null的测试... 如果你错过了一个测试，就会出现错误。

解决方案是，如果您想要一个不可变的空集，请使用Collections.emptySet()，如果您想要一个可变的空集，请创建适当的Set类实例（例如new HashSet<>()）。

如果您尝试从头开始在Java中实现/建模数学集合理论概念，则可能将 Set 实现为一个不可变类。 （在数学中，您不会突变事物！）然后，空集只是一个没有元素的Set实例。不需要特殊处理。 NULL的概念不是必需的...除非您特别想在集合的数学模型中纳入“null”、“未定义集合”或某些类似的概念。（如果是这样，我们无法在不了解您的模型的情况下提供建议...从数学的角度来看。）

- Stephen C

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+1 是因为 null 不是一个好的选择。 - Tony Ennis