Set

• 底層原理：
  java中set及其子類都是由對應的Map實現的，如HashSet由HashMap實現，TreeSet由TreeMap實現等等。

private static final Object PRESENT = new Object();public boolean add(E e) {return m.put(e, PRESENT)==null;}

從上面的代碼可以看出，TreeSet的add函數，底層是TreeMap的put(),key值是TreeSet的自己的key,而value是一個靜態常量對象present。

是一個接口，主要繼承于Collections接口，所以具有Collection的一些常見的方法。

因為Collections是一個抽象的接口，所以不能直接實例化一個set對象。這與Map一樣。（即Set s = new Set() 是錯誤的）

不能存儲相同的元素。

只能有一個NULL值（TreeSet除外，TreeSet不允許有null）。

常見的方法：

Sr.No.Method & Description

1	add( ) ? ? ? ??向集合中添加元素
2	clear( ) ? ? ? ?去掉集合中所有的元素
3	contains( ) ? ?判斷集合中是否包含某一個元素
4	isEmpty( ) ? ?判斷集合是否為空
5	iterator( ) ? ?主要用于遞歸集合，返回一個Iterator()對象
6	remove( ) ? ?從集合中去掉特定的對象
7	size( ) ? ? ? ?返回集合的大小

HashSet

• 底層實現：HashMap
• 底層數據結構是：哈希表
• 是否有序：無序：有序指的是表中存儲的位置順序和插入順序是否一致，若一致，則為有序。
• 是否排序：否
• 是否線程安全：否
• 能否存入重復元素：不能
• 如何保證元素的唯一性：HashCode()與equals()：首先把先加入元素的HashCode值與已有元素的進行比較，如果不同，直接add，如果相同，則使用equals()比較值是否相等，不相等，則add，相等則丟棄。
• 能否存入空元素：能，但是只能存入一個null
• 存儲內容：僅限對象：下面的代碼插入的也不是基本類型的，是Integer類型的，所以存儲的是對象。
• 遍歷方式：Iterator或者for-each或者直接輸出。
  代碼為證：

public static void main(String[] args) {HashSet<Integer> hs=new HashSet<Integer>();hs.add(1);hs.add(10);hs.add(6);hs.add(12);hs.add(18);hs.add(6);Iterator<Integer> iter=hs.iterator();while(iter.hasNext()) {System.out.print(iter.next()+"--");}System.out.println();System.out.print("for-each:");for (Integer integer : hs) {System.out.print(integer+"--");}System.out.println();System.out.print(hs);}

輸出結果：

1--18--6--10--12-- for-each:1--18--6--10--12-- [1, 18, 6, 10, 12]

TreeSet

• 底層實現：TreeMap
• 底層數據結構：紅黑樹
• 是否排序：是
• 是否有序：否
• 是否線程安全：否
• 能否存入重復元素：不能
• 能否存入null元素：不能：插入null時會報NullPointerException
• 如何保證元素排序：自然排序和比較器排序
• 如何保證元素唯一：根據比較的返回值是否是0來決定
• 遍歷方式：Iterator或者for-each或者直接輸出。
  有代碼為證：
  注意：當使用自定義的類時，需要重寫排序規則，否則會拋出一個異常：java.lang.ClassCastException，因為我們沒有指定比較規則。可參考：
  https://www.cnblogs.com/yzssoft/p/7127894.html

public static void main(String[] args) {TreeSet<Object> ts=new TreeSet<Object>();for (Integer integer : Arrays.asList(10,12,5,13,4,6,0)) {ts.add(integer);}System.out.println("TreeSet的數字測試：");for (Object object : ts) {System.out.print(object+"--");}ts.removeAll(ts);for (String str : Arrays.asList("apple","delete","book","cook","","desk")) {ts.add(str);}System.out.println("\n"+"TreeSet的字符串測試：");System.out.println("TreeSet的當前大小為："+ts.size());for (Object object : ts) {System.out.print(object+"--");}}

運行結果：

TreeSet的數字測試： 0--4--5--6--10--12--13-- TreeSet的字符串測試： TreeSet的當前大小為：6 --apple--book--cook--delete--desk--//這里""是第一個輸出的

LinkedHashSet

• 底層實現：使用LinkedHashMap來保存所有元素，通過計算HashCode值來確保元素的唯一性。
• 底層數據結構：雙向鏈表
• 是否有序：是FIFO
• 是否排序：否
• 是否線程安全：否
• 能否存入重復元素：不能
• 能否存入null：能:即使同時有多個null值存入，也不會報錯，但是輸出時只有最先存入的null值輸出（畢竟也是通過hashCode值來判斷存儲的）。
• 遍歷方式：Iterator或者for-each或者直接輸出。
  代碼為證：

public static void main(String[] args) {LinkedHashSet<Object> lhs=new LinkedHashSet<Object>();for (Integer integer : Arrays.asList(10,12,null,12,null,5,13,4,6,0)) {lhs.add(integer);}System.out.println("LinkedHashSet的數字測試：");System.out.println("LinkedHashSet的當前大小為："+lhs.size());for (Object object : lhs) {System.out.print(object+"--");}for (String str : Arrays.asList("apple","delete","book","cook","","desk")) {lhs.add(str);}System.out.println("\n"+"LinkedHashSet的字符串測試：");System.out.println("LinkedHashSet的當前大小為："+lhs.size());for (Object object : lhs) {System.out.print(object+"--");}}

運行結果：

LinkedHashSet的數字測試： LinkedHashSet的當前大小為：8 10--12--null--5--13--4--6--0-- LinkedHashSet的字符串測試： LinkedHashSet的當前大小為：14 10--12--null--5--13--4--6--0--apple--delete--book--cook----desk--

EnumSet

• 底層數據結構：位運算：EnumSet在內部以位向量的形式存儲，這種存儲形式非常緊湊、高效,因此EnumSet對象占用內存很小，而且運行效率很好。尤其是進行批量操作（如調用containsAll()和retainAll()方法）時，如果其參數也是EnumSet集合，則該批量操作的執行速度也非常快。
• EnumSet是抽象類，只能通過靜態工廠方法構造EnumSet對象：EnumSet類沒有暴露任何構造器來創建該類的實例，程序應該通過它提供的類方法來創建EnumSet對象
• 是否允許null元素：不允許：試圖插入 null 元素將拋出 NullPointerException。但是，
  試圖測試是否出現 null 元素或移除 null 元素將不會拋出異常（而且EnumSet類中也不允許有null）
• 是否線程安全：否
• 能否存入重復元素：否（首先枚舉類里就不允許有重復的元素）
• 是否有序：有序
  代碼在下：

import java.util.EnumSet;public class EnumSetDemo {public static void main(String[] args) {//1.創建一個包含number（枚舉類）里所有枚舉值的EnumSet集合EnumSet<number> es=EnumSet.allOf(number.class);System.out.println("es:"+es);//2.創建一個空EnumSet,//只能向空EnumSet中添加枚舉類中已有的元素EnumSet<number> es2=EnumSet.noneOf(number.class);es2.add(number.a3);System.out.println("es2"+es2);//3.以指定的枚舉值創建EnumSet集合EnumSet<number> es3=EnumSet.of(number.a1,number.a3);System.out.println("es3:"+es3);//4.創建一個包含枚舉類一個范圍內元素的EnumSetEnumSet<number> es4=EnumSet.range(number.a2, number.a4);System.out.println("es4:"+es4);//5.創建一個包含指定EnumSet集合元素補集的EnumSet集合EnumSet<number> es5=EnumSet.complementOf(es4);System.out.println("es5:"+es5);//6.最喜歡的copy啊EnumSet<number> es6=EnumSet.copyOf(es4);Iterator<number> iter=es6.iterator();System.out.print("es6:");while(iter.hasNext()) {System.out.print(iter.next()+"--");}}}enum number{a1,a2,a3, a4 }

運行結果：

es:[a1, a2, a3, a4] es2[a3] es3:[a1, a3] es4:[a2, a3, a4] es5:[a1] es6:a2--a3--a4--

另附一篇參考TreeSet(對自定義的類如何使用TreeSet:需要重寫Hashcode和equale方法，因為TreeSet中的存放的對象必須能排序，否則會報錯。)

package Set;import java.util.Set; import java.util.TreeSet;class Student1 implements Comparable<Student1>{int id;public Student1(int id) {this.id = id;}@Overridepublic String toString() {return this.id+"";}@Overridepublic int hashCode() {return this.id;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (obj instanceof Student1){Student1 stu = (Student1) obj;if (stu.id == this.id)return true;}return false;}public int compareTo(Student1 o) {return (this.id-o.id);} }public class Tree_Set {public static void main(String[] args) {Set<Student1> set = new TreeSet<Student1>();Student1 s1 = new Student1(5);Student1 s2 = new Student1(1);Student1 s3 = new Student1(2);Student1 s4 = new Student1(4);Student1 s5 = new Student1(3);set.add(s1);set.add(s2);set.add(s3);set.add(s4);set.add(s5);for (Student1 s : set) {System.out.println(s);}}}

LinkedHashSet:具有HashSet的查詢速度，且內部使用鏈表維護元素的順序（插入的次序）。于是在使用迭代器遍歷Set時，結果會按照元素插入的次序顯示。

package Set;import java.util.Iterator;public class LinkedHashSet {public static void main(String[] args) {java.util.LinkedHashSet<String> books = new java.util.LinkedHashSet<String>();books.add("Book1");books.add("Book2");books.add("Book1");System.out.println(books);//刪除 Book1books.remove("Book1");//重新添加 Book1books.add("Book1");System.out.println(books);for(Iterator<String> iter = books.iterator(); iter.hasNext();){Object value = iter.next();System.out.println(value);}} }

運行結果：

[Book1, Book2] [Book2, Book1] Book2 Book1

因為LinkedHashSet是HashSet的子類，因此它不允許集合元素重復。所以第二個books.add("Book1");沒有添加進去。

Set集合類應用場景：

HashSet的性能總是比TreeSet好(特別是最常用的添加、查詢元素等操作)，因為TreeSet需要額外的紅黑樹算法來維護集合元素的次序。只有當需要一個保持排序的Set時，才應該使用TreeSet，否則都應該使用HashSet

對于普通的插入、刪除操作，LinkedHashSet比HashSet要略慢一點，這是由維護鏈表所帶來的開銷造成的。不過，因為有了鏈表的存在，遍歷LinkedHashSet會更快

EnumSet是所有Set實現類中性能最好的，但它只能保存同一個枚舉類的枚舉值作為集合元素

HashSet、TreeSet、EnumSet都是"線程不安全"的，通常可以通過Collections工具類的synchronizedSortedSet方法來"包裝"該Set集合。
SortedSet s = Collections.synchronizedSortedSet(new TreeSet(…));

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Set 、HashSet、TreeSet、LinkedHashSet、EnumSet的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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