JAVA 集合框架 - Set

public interface Setextends

一个不包含重复元素的 collection。更确切地讲，set 不包含满足 e1.equals(e2) 的元素对 e1 和 e2，并且最多包含一个 null 元素。正如其名称所暗示的，此接口模仿了数学上的 set 抽象。

package intro.collections;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
class Test1{
    public String name;
    public Test1(String name){
        this.name = name;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object o){
        Test1 obj = (Test1)o;
        return this.name == obj.name;
    }
    @Override
    public int hashCode(){
        int result = 17;
        result = 37 * result + this.name.hashCode();
        return result;
    }

//重写equals时hashCode方法也要重写集合中两个对象比较的顺序：先调用hashCode(),然后调用equals();
//hashCode相等时，继续调用equals，表示两个对象可能相等可能不相等;

//不相等时不调用equals，表示两个对象一定不相等；

}

public class SetTest {
    public static void main(String [] args){
        Set<Test1> set = new HashSet<Test1>();
        Test1 t1 = new Test1("zhang");
        Test1 t2 = new Test1("wang");
        set.add(t1);
        set.add(t2);
        System.out.println(set); //输出[intro.collections.Test1@6e7f661, intro.collections.Test1@379478]
        Test1 t3 = new Test1("zhang");
        set.add(t3);
        System.out.println(set); //仍然输出[intro.collections.Test1@6e7f661, intro.collections.Test1@379478]
    }
}

public class HashSetextends implements , ,

此类实现 Set 接口，由哈希表（实际上是一个 HashMap 实例）支持。它不保证 set 的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用 null 元素。

此类为基本操作提供了稳定性能，这些基本操作包括 add、remove、contains 和 size，假定哈希函数将这些元素正确地分布在桶中。对此 set 进行迭代所需的时间与 HashSet 实例的大小（元素的数量）和底层 HashMap 实例（桶的数量）的“容量”的和成比例。因此，如果迭代性能很重要，则不要将初始容量设置得太高（或将加载因子设置得太低）。

public class LinkedHashSetextends implements , ,

具有可预知迭代顺序的 Set 接口的哈希表和链接列表实现。此实现与 HashSet 的不同之外在于，后者维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序，即按照将元素插入到 set 中的顺序（插入顺序）进行迭代。注意，插入顺序不 受在 set 中重新插入的 元素的影响。（如果在 s.contains(e) 返回 true 后立即调用 s.add(e)，则元素 e 会被重新插入到 set s 中。）

此实现可以让客户免遭未指定的、由 提供的通常杂乱无章的排序工作，而又不致引起与 关联的成本增加。使用它可以生成一个与原来顺序相同的 set 副本，并且与原 set 的实现无关：

void foo(Set s) { Set copy = new LinkedHashSet(s); ... } 如果模块通过输入得到一个 set，复制这个 set，然后返回由此副本决定了顺序的结果，这种情况下这项技术特别有用。（客户通常期望内容返回的顺序与它们出现的顺序相同。）

此类提供所有可选的 Set 操作，并且允许 null 元素。与 HashSet 一样，它可以为基本操作（add、contains 和 remove）提供稳定的性能，假定哈希函数将元素正确地分布到存储段中。由于增加了维护链接列表的开支，其性能很可能会比 HashSet 稍逊一筹，不过，这一点例外：LinkedHashSet 迭代所需时间与 set 的大小 成正比，而与容量无关。HashSet 迭代很可能支出较大，因为它所需迭代时间与其容量 成正比。

链接的哈希 set 有两个影响其性能的参数：初始容量 和加载因子。它们与 HashSet 中的定义极其相同。注意，为初始容量选择非常高的值对此类的影响比对 HashSet 要小，因为此类的迭代时间不受容量的影响。

public class TreeSetextends implements , ,

基于 的 实现。使用元素的对元素进行排序，或者根据创建 set 时提供的 进行排序，具体取决于使用的构造方法。

此实现为基本操作（add、remove 和 contains）提供受保证的 log(n) 时间开销。

注意，如果要正确实现 Set 接口，则 set 维护的顺序（无论是否提供了显式比较器）必须与 equals 一致。为了保证TreeSet能正确的排序，要求类的compareTo方法与equals方法按相同的规则比较类的对象。也就是说，如果equals方法返回true，那么compareTo方法返回值为0。这个只是为了统一对象的比较方法（关于与 equals 一致 的精确定义，请参阅 Comparable 或 Comparator。）这是因为 Set 接口是按照 equals 操作定义的，但 TreeSet 实例使用它的 compareTo（或 compare）方法对所有元素进行比较，因此从 set 的观点来看，此方法认为相等的两个元素就是相等的。即使 set 的顺序与 equals 不一致，其行为也是 定义良好的；它只是违背了 Set 接口的常规协定。 

import java.util.*;
public class SetSortExample {
  public static void main(String args[]) {
    Set set1 = new HashSet();
    Set set2 = new LinkedHashSet();
    for(int i=0;i<5;i++){
        //产生一个随机数，并将其放入Set中
        int s=(int) (Math.random()*100);
         set1.add(new Integer( s));
         set2.add(new Integer( s));
         System.out.println("第 "+i+" 次随机数产生为："+s);
    }
    System.out.println("未排序前HashSet："+set1);
    System.out.println("未排序前LinkedHashSet："+set2);
    //使用TreeSet来对另外的Set进行重构和排序
    Set sortedSet = new TreeSet(set1);
    System.out.println("排序后 TreeSet ："+sortedSet);
  }
}

该程序的一次执行结果为：

第 0 次随机数产生为：96

第 1 次随机数产生为：64

第 2 次随机数产生为：14

第 3 次随机数产生为：95

第 4 次随机数产生为：57

未排序前HashSet：[64, 96, 95, 57, 14]

未排序前LinkedHashSet：[96, 64, 14, 95, 57]

排序后 TreeSet ：[14, 57, 64, 95, 96]

从这个例子中，我们可以知道HashSet的元素存放顺序和我们添加进去时候的顺序没有任何关系，而LinkedHashSet 则保持元素的添加顺序。TreeSet则是对我们的Set中的元素进行排序存放。

一般来说，当您要从集合中以有序的方式抽取元素时，TreeSet 实现就会有用处。为了能顺利进行，添加到 TreeSet 的元素必须是可排序的。 而您同样需要对添加到TreeSet中的类对象实现 Comparable 接口的支持。一般说来，先把元素添加到 HashSet，再把集合转换为 TreeSet 来进行有序遍历会更快。这点和HashMap的使用非常的类似。

其实Set利用的就是Map中“键”不能重复的特性来实现的。