Set接口中定义了一些Set常见的操作，与Collection接口中定义的方法差不多。AbstractSet抽象类中只实现了equals()、hashCode()和removeAll()方法，非常简单，有兴趣的读者可以自己去查看。
1、HashSet
HashSet类的特点：能够快速定位集合中的元素、集合中的元素无序（这里所谓的无序并不是完全无序，只是不像List集合按对象的插入顺序保存对象）。 有了HashMap的实现，则HashSet的实现非常简单，只需要将Set中的元素做为Map中的key值来保存即可。
public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable{ private transient HashMap<E,Object> map; // 使用map的key来保存Set元素 private static final Object PRESENT = new Object();// 值为一个Object对象 public HashSet() { map = new HashMap<>(); } /** * Constructs a new set containing the elements in the specified * collection. The HashMap is created with default load factor * (0.75) and an initial capacity sufficient to contain the elements in * the specified collection. */ public HashSet(Collection<? extends E> c) { map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)); addAll(c); } // 省略其他构造函数 } public Iterator<E> iterator() { // 循环HashMap中的key值 return map.keySet().iterator(); } public boolean contains(Object o) { // 查找HashMap中的key值 return map.containsKey(o); } public boolean add(E e) { // key为Set中要添加的元素，值为一个空的Object对象 return map.put(e, PRESENT)==null; }
由HashSet类实现的Set集合中的对象必须是惟一的，因此需要添加到由HashSet类实现的Set集合中的对象，需要重新实现equals()方法，从而保证插入集合中对象的标识的惟一性。
由HashSet类实现的Set集合的排列方式为按照哈希码排序，根据对象的哈希码确定对象的存储位置，因此需要添加到由HashSet类实现的Set集合中的对象，还需要重新实现hashCode()方法，从而保证插入集合中的对象能够合理地分布在集合中，以便于快速定位集合中的对象。
public class Person{ private String name; private long id_card; public Person(String name,long id_card){ this.name = name; this.id_card = id_card; } public long getId_card(){ return id_card; } public void setId_card(long id_card){ this.id_card = id_card; } public String getName(){ return name; } public void setName(String name){ this.name = name; } public int hashCode(){//重新实现hashCode()方法 final int PRIME = 31; int result = 1; result = PRIME*result+(int)(id_card^(id_card>>>32)); result = PRIME*result+((name ==null)?0:name.hashCode()); return result; } public boolean equals(Object obj){//重新实现equals()方法 if(this == obj){ return true; } if(obj == null){ return false; } if(getClass()!=obj.getClass()){ return false; } final Person other = (Person)obj; if(id_card!=other.id_card){ return false; } if(name == null){ if(other.name != null){ return false; } } else if(!name.equals(other.name)){ return false; } return true; } } 编写测试程序：
public class TestSet{ public static void main(String args[]){ Set<Person> hashSet = new HashSet<Person>(); hashSet.add(new Person("马先生",22015)); hashSet.add(new Person("李小姐",22018)); hashSet.add(new Person("李先生",22020)); Iterator<Person> it = hashSet.iterator(); while(it.hasNext()){ Person person = it.next(); System.out.println(person.getName()+" "+person.getId_card()); } } } 程序的运行结果如下： 李小姐 22018 李先生 22020 马先生 22015 如果既想保留HashSet类快速定位集合中对象的优点，又想让集合中的对象按插入的顺序保存，可以通过HashSet类的子类LinkedHashSet实现Set集合。 2、Linked HashSet
LinkedHashSet，顾名思义，就是在Hash的实现上添加了Linked的支持。对于LinkedHashSet，在每个节点上通过一个链表串联起来，这样，就可以保证确定的顺序。对于希望有常量复杂度的高效存取性能要求、同时又要求排序的情况下，可以直接使用LinkedHashSet。 它实现了Set接口。存入Set的每个元素必须是唯一的，因为Set不保存重复元素。但是Set接口不保证维护元素的次序。LinkedHashSet具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序（插入的顺序），于是在使用迭代器便利Set时，结果会按元素插入的次序显示。
在HashSet中有一个构造方法，如下：
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) { map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor); } 这个构造函数是包访问权限，且底层使用LinkedHashMap来实现，所以LinkedHashSet是通过调用这个构造函数来获取实例而保持元素的插入顺序的，源代码如下：
public class LinkedHashSet<E> extends HashSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable { private static final long serialVersionUID = -2851667679971038690L; public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) { super(initialCapacity, loadFactor, true); } public LinkedHashSet(int initialCapacity) { super(initialCapacity, .75f, true); } public LinkedHashSet() { super(16, .75f, true); } public LinkedHashSet(Collection<? extends E> c) { super(Math.max(2*c.size(), 11), .75f, true); addAll(c); } } 继续编写上一个测试程序，将 Set<Person> hashSet = new HashSet<Person>(); 改为 Set<Person> hashSet = new LinkedHashSet<Person>(); 后，输出结果发现，和插入的顺序一致。
3、TreeSet
TreeSet类不仅实现了Set接口，还实现了java.util.SortedSet接口，从而保证在遍历集合时按照递增的顺序获得对象。遍历对象时可能是按照自然顺序递增排列，因此存入用TreeSet类实现的Set集合的对象必须实现Comparable接口；也可能是按照指定比较器递增排序，即可以通过比较器对用TreeSet类实现的Set集合中的对象进行排序。 下面先看 TreeSet 类的部分源代码：
public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E> implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable{ // 使用 NavigableMap 的 key 来保存 Set 集合的元素 private transient NavigableMap<E,Object> m; // 使用一个 PRESENT 作为 Map 集合的所有 value private static final Object PRESENT = new Object(); //----------构造函数------------------------------- // 包访问权限的构造器，以指定的 NavigableMap 对象创建 Set 集合 TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) { this.m = m; } // 以自然排序方式创建 public TreeSet() { this(new TreeMap<E,Object>()); } // 以指定的排序方式创建 public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) { this(new TreeMap<>(comparator)); } public TreeSet(Collection<? extends E> c) { this(); // 调用无参的默认构造器 addAll(c); // 添加Collection中已有的元素 } // 以SortedSet为基础创建TreeSet public TreeSet(SortedSet<E> s) { this(s.comparator()); addAll(s); } }提供了获取部分元素的方法如下：
public NavigableSet<E> subSet(E fromElement, boolean fromInclusive,E toElement, boolean toInclusive) { return new TreeSet<>(m.subMap(fromElement, fromInclusive,toElement, toInclusive)); } public NavigableSet<E> headSet(E toElement, boolean inclusive) { return new TreeSet<>(m.headMap(toElement, inclusive)); } public NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive) { return new TreeSet<>(m.tailMap(fromElement, inclusive)); } public SortedSet<E> subSet(E fromElement, E toElement) { return subSet(fromElement, true, toElement, false); } public SortedSet<E> headSet(E toElement) { return headSet(toElement, false); } public SortedSet<E> tailSet(E fromElement) { return tailSet(fromElement, true); }
从如上的几个构造器可以看出，其实底层还是通过TreeMap来实现的。
public class Person implements Comparable{ private String name; private long id_card; public Person(String name,long id_card){ this.name = name; this.id_card = id_card; } public String getName(){ return name; } public void setName(String name){ this.name = name; } public long getId_card(){ return id_card; } public void setId_card(long id_card){ this.id_card = id_card; } public int compareTo(Object o){//默认按编号升序排序 Person person = (Person)o; int result = id_card>person.id_card?1:(id_card==person.id_card?0:-1); return result; } } public class TestSet{ public static void main(String args[]){ TreeSet<Person> treeSet = new TreeSet<Person>(); Person p1 = new Person("马先生",22015); Person p2 = new Person("李先生",22016); Person p3 = new Person("王小姐",22018); Person p4 = new Person("尹先生",22020); Person p5 = new Person("王先生",22012); treeSet.add(p1); treeSet.add(p2); treeSet.add(p3); treeSet.add(p4); treeSet.add(p5); System.out.println("初始化的集合:"); Iterator<Person> it = treeSet.iterator(); while(it.hasNext()){ Person p = it.next(); System.out.println(p.getId_card()+" "+p.getName()); } System.out.println("截取前面部分得到的集合："); it = treeSet.headSet(p1).iterator(); while(it.hasNext()){ Person p = it.next(); System.out.println(p.getId_card()+" "+p.getName()); } System.out.println("截取中间部分得到的集合："); it = treeSet.subSet(p1,p3).iterator(); while(it.hasNext()){ Person p = it.next(); System.out.println(p.getId_card()+" "+p.getName()); } System.out.println("截取后面部分得到的集合："); it = treeSet.tailSet(p3).iterator(); while(it.hasNext()){ Person p = it.next(); System.out.println(p.getId_card()+" "+p.getName()); } } } 程序的运行结果如下： 初始化的集合: 22012 王先生 22015 马先生 22016 李先生 22018 王小姐 22020 尹先生 截取前面部分得到的集合： 22012 王先生 截取中间部分得到的集合： 22015 马先生 22016 李先生 截取后面部分得到的集合： 22018 王小姐 22020 尹先生 在使用由TreeSet类实现的Set集合时，也可以通过单独的比较器对集合中的对象进行排序。 比较器既可以作为一个单独的类，也可以作为对应类的内部类，本例中移内部类的形式实现比较器。 import java.util.Comparator; public class Person implements Comparable{ private String name; private long id_card; public Person(String name,long id_card){ this.name = name; this.id_card = id_card; } public String getName(){ return name; } public void setName(String name){ this.name = name; } public long getId_card(){ return id_card; } public void setId_card(long id_card){ this.id_card = id_card; } public int compareTo(Object o){//默认按编号升序排序 Person person = (Person)o; int result = id_card>person.id_card?1:(id_card==person.id_card?0:-1); return result; } static class PersonComparator implements Comparator{ public static final int NAME = 1; public static final int ID_CARD = 2; private int orderByColumn = 1;//默认为按姓名排序 public static final boolean ASC = true; public static final boolean DESC = false; private boolean orderByMode = true;//默认为按升序排序 public int compare(Object o1,Object o2){//实现Comparator接口的方法 Person p1 = (Person)o1; Person p2 = (Person)o2; int result = 0;//默认的判断结果为两个对象相等 switch(orderByColumn){//判断排序条件 case 1: String s1 = CnToSpell.getFullSpell(p1.getName()); String s2 = CnToSpell.getFullSpell(p2.getName()); if(orderByMode){//升序 result = s1.compareTo(s2); } else{//降序 result = s2.compareTo(s1); } break; case 2: if(orderByMode){//升序 result = (int)(p1.getId_card()-p2.getId_card()); } else{//降序 result = (int)(p2.getId_card()-p1.getId_card()); } break; } return result; } public void orderByColumn(int orderByColumn){//用来设置排序条件 this.orderByColumn = orderByColumn; } public void orderByMode(boolean orderByMode){//用来设置排序方式 this.orderByMode = orderByMode; } } } import java.util.*; public class TestSet{ public static void main(String args[]){ TreeSet<Person> treeSet1 = new TreeSet<Person>(); Person p1 = new Person("马先生",22015); Person p2 = new Person("李先生",22016); Person p3 = new Person("王小姐",22018); treeSet1.add(p1); treeSet1.add(p2); treeSet1.add(p3); System.out.println("客户化排序前，默认按编号升序排序："); //新创建一个Set集合，不进行客户化排序，默认按编号升序排序 TreeSet<Person> treeSet2 = new TreeSet<Person>(treeSet1);//通过构造函数初始化集合 Iterator<Person> it1 = treeSet2.iterator(); while(it1.hasNext()){ Person p = it1.next(); System.out.println(p.getId_card()+" "+p.getName()); } System.out.println("客户化排序后，按编号降序排序："); //新创建一个Set集合，进行客户化排序，客户化排序方式为按编号降序排序 Person.PersonComparator pc = new Person.PersonComparator();//创建比较器（内部类）的实例 pc.orderByColumn(Person.PersonComparator.ID_CARD);//设置排序依据的属性 pc.orderByMode(Person.PersonComparator.DESC);//设置排序方式 TreeSet<Person> treeSet3 = new TreeSet<Person>(pc);//必须通过构造函数设置比较器 treeSet3.addAll(treeSet1);//初始化集合 Iterator<Person> it2 = treeSet3.iterator(); while(it2.hasNext()){ Person p = it2.next(); System.out.println(p.getId_card()+" "+p.getName()); } } } 程序的运行结果如下： 客户化排序前，默认按编号升序排序： 22015 马先生 22016 李先生 22018 王小姐 客户化排序后，按编号降序排序： 22018 王小姐 22016 李先生 22015 马先生
