集合详解（三）：Set

一、概述

1、无序，存储顺序和取出顺序不一致

2、不能重复，唯一

二、HashSet

（一）特点：

1、不保证 set 的迭代顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。

• 虽然Set集合的元素无序，但是，作为集合来说，它肯定有它自己的存储顺序， 而你的顺序恰好和它的存储顺序一致，这代表不了有序，你可以多存储一些数据，就能看到效果。

2、不能重复，唯一性。

3、HashSet底层是HashMap实现的，而数据结构为哈希表

（二）唯一性的分析：源码解析。

1）通过查看add()方法的源码，我们知道这个方法底层(其实是HashMap的put方法)依赖两个方法：hashCode()和equals()。 

2）步骤：

• 先调用hashCode()方法，得出哈希值进行比较。
• 如果不同，就直接添加到集合中  。
• 如果相同，继续走，比较地址值（==）或者equals() 方法
  • 返回true： 说明元素重复，就不添加
  • 返回false：说明元素不重复，就添加到集合 

3）如果类没有重写这两个方法，默认使用Object()的，一般来说不会相同。

（三）唯一性内存图解

1、底层数据结构为哈希表

2、哈希表为一个元素为链表的数组，综合了数组与列表的好处。（新华字典）

<span style="font-size:18px;">package collection;public class Student implements Comparable<Student>{// 成员变量private String name;private int age;// 构造方法public Student() {super();}public Student(String name, int age) {super();this.name = name;this.age = age;}// 成员方法// getXxx()/setXxx()public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";}@Overridepublic int hashCode() {final int prime = 31;int result = 1;result = prime * result + age;result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());return result;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj)return true;if (obj == null)return false;if (getClass() != obj.getClass())return false;Student other = (Student) obj;if (age != other.age)return false;if (name == null) {if (other.name != null)return false;} else if (!name.equals(other.name))return false;return true;}@Overridepublic int compareTo(Student o) {// 这里返回什么，其实应该根据我的排序规则来做// 按照年龄排序,主要条件int num = this.age - o.age;// 次要条件// 年龄相同的时候，还得去看姓名是否也相同// 如果年龄和姓名都相同，才是同一个元素int num2 = num == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : num;//字符串重写了compareTo方法return num2;}}</span>

<span style="font-size:18px;">/* * 需求：存储自定义对象，并保证元素的唯一性 * 要求：如果两个对象的成员变量值都相同，则为同一个元素。 *  * 因为我们知道HashSet底层依赖的是hashCode()和equals()方法。 * 1、如果不重写两个方法我们没有重写的时候，会默认使用的是Object类。 * 这个时候，他们的哈希值是不会一样的，根本就不会继续判断，执行了添加操作。 */public void test2(){// 创建集合对象HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();// 创建学生对象Student s1 = new Student("林青霞", 27);Student s2 = new Student("柳岩", 22);Student s3 = new Student("王祖贤", 30);Student s4 = new Student("林青霞", 27);Student s5 = new Student("林青霞", 20);Student s6 = new Student("范冰冰", 22);// 添加元素hs.add(s1);hs.add(s2);hs.add(s3);hs.add(s4);hs.add(s5);hs.add(s6);// 遍历集合for (Student s : hs) {System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());}}</span>

三、LinkedHashSet

（一）特点：

• 底层数据结构由哈希表和链表组成
• 链表保证元素有序，存储和取出是一致)。
• 无重复，哈希表保证元素的唯一性

四、TreeSet

（一）特点：

1、能够对元素按照某种规则进行排序。排序有两种方式（取决于构造函数）：

• 自然排序：无参的构造方法。
  • 在使用 TreeSet 作为集合存储对象（如Student类）的时候，Student 需要实现Comparable，重写compareTo()方法。
• 比较器排序：
  • 需要一个实现 Comparator 接口的子类，实现compare()方法。
  • 直接使用内部类即可，这样比较灵活。

2、TreeSet集合的特点：排序和唯一

（二）两种不同排序实例：

1、自然排序：需要实现Comparable，重写compareTo()方法。

<span style="font-size:18px;">/* * TreeSet存储自定义对象并保证排序和唯一。 *  * A:你没有告诉我们怎么排序 * 自然排序，按照年龄从小到大排序 * B:元素什么情况算唯一你也没告诉我 * 成员变量值都相同即为同一个元素 */public void test2(){// 创建集合对象TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();// 创建元素Student s1 = new Student("linqingxia", 27);Student s2 = new Student("zhangguorong", 29);Student s3 = new Student("wanglihong", 23);Student s4 = new Student("linqingxia", 27);Student s5 = new Student("liushishi", 22);Student s6 = new Student("wuqilong", 40);Student s7 = new Student("fengqingy", 22);// 添加元素ts.add(s1);ts.add(s2);ts.add(s3);ts.add(s4);ts.add(s5);ts.add(s6);ts.add(s7);// 遍历for (Student s : ts) {System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());}}</span>

2、比较器排序：需要一个实现 Comparator 接口的子类，实现compare()方法。

<span style="font-size:18px;">/* * 需求：请按照姓名的长度排序 *  * TreeSet集合保证元素排序和唯一性的原理 * 唯一性：是根据比较的返回是否是0来决定。 * 排序： * A:自然排序(元素具备比较性) * 让元素所属的类实现自然排序接口 Comparable * B:比较器排序(集合具备比较性) * 让集合的构造方法接收一个比较器接口的子类对象 Comparator */public void test3(){// 创建集合对象// TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(); //自然排序// public TreeSet(Comparator comparator) //比较器排序// TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new MyComparator());// 如果一个方法的参数是接口，那么真正要的是接口的实现类的对象// 而匿名内部类就可以实现这个东西TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {@Overridepublic int compare(Student s1, Student s2) {// 姓名长度int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();// 姓名内容int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()): num;// 年龄int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;return num3;}});// 创建元素Student s1 = new Student("linqingxia", 27);Student s2 = new Student("zhangguorong", 29);Student s3 = new Student("wanglihong", 23);Student s4 = new Student("linqingxia", 27);Student s5 = new Student("liushishi", 22);Student s6 = new Student("wuqilong", 40);Student s7 = new Student("fengqingy", 22);Student s8 = new Student("linqingxia", 29);// 添加元素ts.add(s1);ts.add(s2);ts.add(s3);ts.add(s4);ts.add(s5);ts.add(s6);ts.add(s7);ts.add(s8);// 遍历for (Student s : ts) {System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());}}</span>

（三）TreeSet 的数据结构

1、通过观察TreeSet的add()方法，我们知道最终要看TreeMap的put()方法。

• 基于红黑树。

2、图解