Java集合框架中的Set集合及其子类（HashSet，LinkedHashSet，TreeSet）

public interface Set extends Collection
   首先它是一个不包含重复元素的collection，更确切地将，set不满足包含e1.equals(e2) 的元素对 e1 和 e2，并且最多包含一个null元素。
   在所有构造方法以及 add、equals 和 hashCode 方法的协定上，Set 接口还加入了其他规定，这些规定超出了从 Collection 接口所继承的内容。
set集合基础：

• 实现了collection接口
• set接口的特性：无序的，元素不可重复
• 底层大多数是Map结构的实现
• 常用的三个子类都是非同步的

set接口下面的三个常用子类：

• HashSet（非同步）
• LinkedHashSet（非同步）
• TreeSet（非同步）

set中的常用方法

• add(E e) 如果 set 中尚未存在指定的元素，则添加此元素
• contains(Object o) 如果 set 包含指定的元素，则返回 true
• iterator() 返回在此 set 中的元素上进行迭代的迭代器。
• size() 返回 set 中的元素数（其容量）。
• toArray() 返回一个包含 set 中所有元素的数组
• remove(Object o) 如果 set 中存在指定的元素，则将其移除
• equals(Object o) 比较指定对象与此 set 的相等性

一.HashSet

• HashSet元素唯一，无序（存取顺序不一致）
• HashSet底层数据结构是哈希表（哈希表：是元素为链表的数组，具有链表和数组的特点，JDK1.7之前。JDK1.8数组链表和二叉树）
• 构造一个新的set，其底层HashMap实例的默认初始容量为16，加载因子为0.75
• HashSet底层是用HashMap来存储的

  当给HashSet集合中存放一个元素时，HashSet会调用该对象的HashCode（）方法，来获得该对象的的HashCode值。然后根据HashCode的值决定该对象在HashSet中存放的位置。
  因此在在HashSet中判断两个元素是否相等首先判断两个对象的HashCode值是否相等，然后再判断两个对象的equals（）方法的返回值是否相等，只有当这两个都相等的时候才可以说明这两个对象相等。
  总的来说HashSet保证元素唯一性是靠元素重写HashCode（）和equals（）方法来保证的。
二.LinkedHashSet

• 底层数据结构是由哈希表（是一个元素为链表的数组）和双向链表组成。该链表定义了迭代顺序保证元素有序，哈希表保证元素唯一
• 元素有序且唯一（存取顺序一致）
• 元素可以为null
• 实际上就是LInkHashMap

import java.util.LinkedHashSet;

public class MyTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashSet linkedHashSet = new LinkedHashSet<>();
        linkedHashSet.add(1);
        linkedHashSet.add(4);
        linkedHashSet.add(6);
        //重复的对象不会再次存储
        linkedHashSet.add(6);
        linkedHashSet.add(9);
        //存取顺序一致
        for (Integer integer : linkedHashSet) {
            System.out.println(integer);
        }
    }
}

运行结果为：

1
4
6
9

三.TreeSet

• TreeSet底层数据结构是红黑树，最大的特点是能够对元素进行排序。
• 元素唯一可以排序
• TreeSet元素保证唯一性是靠CompareTo方法的返回值来确定，如果返回为0，就是两个元素相等就不重复存储。
• 元素不能为空

TreeSet有两种排序方式

• 自然排序（使用空参构造用自然排序）
• 使用比较器排序（使用有参构造用比较器排序）
  注意：使用TreeSet集合进行元素的自然排序，那么这个元素必须实现Comparable接口，否则无法进行自然排序。

例一 .使用空参构造，对自己定义的学生对象按照年龄进行排序

//Student类
public class Student implements Comparable{
    private  String name;
    private int age;
    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    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;
    }

    @Override
    public int compareTo(Student s) {
        int num = this.age - s.age;
        //年龄相等，不一定就是同一个人还得比较名字
        int num2 = num==0?this.name.compareTo(s.name):num;
        return num2;
    }
}

import java.util.TreeSet;

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet treeSet = new TreeSet<>();
        treeSet.add(new Student("海绵宝宝",21));
        treeSet.add(new Student("派大星",29));
        treeSet.add(new Student("珊迪",25));
        treeSet.add(new Student("蟹老板",27));
        treeSet.add(new Student("海绵宝宝",24));
        for (Student student : treeSet) {
            System.out.println(student.getAge()+" "+student.getName());
        }
    }
}

运行结果为：

21 海绵宝宝
24 海绵宝宝
25 珊迪
27 蟹老板
29 派大星

例二.使用有参构造，对自己定义的学生对象按照名字进行排序

public class Student {
    private  String name;
    private int age;
    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    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;
    }

}

import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        //按照名字排序
        Comparator comparator = new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
                int num1 = s1.getName().length() - s2.getName().length();
                int num2=num1==0?s1.getName().compareTo(s2.getName()):num1;
                int num3=num2==0?s1.getAge()-s2.getAge():num2;
                return num3;
            }
        };
        TreeSet treeSet = new TreeSet<>(comparator);
        treeSet.add(new Student("海绵宝宝",21));
        treeSet.add(new Student("派大星",29));
        treeSet.add(new Student("珊迪",25));
        treeSet.add(new Student("蟹老板",27));
        treeSet.add(new Student("海绵宝宝",24));
        for (Student student : treeSet) {
            System.out.println(student.getAge()+" "+student.getName());
        }
    }
}

运行结果为：

25 珊迪
29 派大星
27 蟹老板
21 海绵宝宝
24 海绵宝宝