Set接口的实现类

1.简述

　　Set接口和List接口一样，同样继承自Collection接口，它与Collection接口中的方法基本一致，并没有对Collection接口进行功能上的扩充，只是比Collection接口更加严格了。与List接口不同的是，Set接口中元素无序，并且都会以某种规则保证存入的元素不出现重复。

　　特点：

• 存入顺序和取出顺序不一致，不保证顺序不变，且元素唯一，底层由HashMap实现。

　　Set接口中有以下几个常用实现类：

• HashSet：无序并且性能比TreeSet高效，适用于基本的添加、查询元素的场合。
• TreeSet：采用的二叉树的数据结构，需要采用红黑树算法维护数据的排序，对Set的数据类型有要求（需要实现Comparable接口或者是在TreeSet构造的时候定义排序），性能较HashSet低效，比较适用于需要保持排序的场景。
• LinkedHashSet：采用的链表维护插入元素的顺序，其他与HashSet无太大差异，性能较HashSet略低（链表开销）。
• EnumSet：这四种常见Set实现类中最高效的，采用的是位向量的数据结构存储元素（存储高效、紧凑），要求存储元素必须是一个Enum（约束大），适用于枚举值执行批量操作的场景。

2.HashSet

　　该类实现了Set接口，不允许出现重复元素，不保证集合中元素的顺序，允许包含值为null的元素，但最多只能一个。对于HashSet而言，HashSet继承自AbstractSet，它是基于HashMap实现的，HashSet底层使用HashMap来保存所有元素。因此HashSet的实现比较简单，相关HashSet的操作，基本上都是直接调用底层HashMap 的相关方法来完成。

　　定义一个HashSet的方式有如下几种：

//构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例的默认初始容量是 16，加载因子是 0.75。
Set<String> set = new HashSet<String>();
//构造一个包含指定 collection 中的元素的新 set。
set = new HashSet<String>(new ArrayList<String>());
//构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例具有指定的初始容量和默认的加载因子（0.75）。
set = new HashSet<String>(30);
//构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例具有指定的初始容量和指定的加载因子。
set = new HashSet<String>(30, 1.2f);

　　HashSet有很多常用方法，add、addAll、remove、clear、size、isEmpty等，关于其他方法可以查看API。

　　HashSet的遍历方式和ArrayList一样，这里就不在陈述了。

3.TreeSet

　　TreeSet是一个有序的集合，它的作用是提供有序的Set集合。它继承了AbstractSet抽象类，实现了NavigableSet<E>，Cloneable，Serializable接口。TreeSet是基于TreeMap实现的，TreeSet的元素支持2种排序方式，自然排序或者根据提供的Comparator进行排序。

　　定义一个TreeSet的方式有如下几种：

//默认构造函数。使用该构造函数，TreeSet中的元素按照自然排序进行排列。
Set<String> set = new TreeSet<String>();
//创建的TreeSet包含collection
set = new TreeSet<String>(new ArrayList<String>());
//指定TreeSet的比较器
set = new TreeSet<String>(new Comparator<String>() {
    public int compare(String o1, String o2) {
        int num = o1.compareTo(o2);                    //比较内容为主要条件
        return num == 0 ? 1 : num;                    //保留重复
    }
});
//创建的TreeSet包含set
SortedSet<String> sortedTreeSet = new TreeSet<String>();
set = new TreeSet<String>(sortedTreeSet);

　　TreeSet有很多常用方法，add、addAll、remove、clear、size、isEmpty等，关于其他方法可以查看API。

　　TreeSet的遍历方式和ArrayList一样，这里就不在陈述了。

4.LinkedHashSet

　　相对HashSet来说，LinkedHashSet存储结构是一个双向链表，因此它存储的元素是有序的。LinkedHashSet继承自HashSet，源码更少、更简单，唯一的区别是LinkedHashSet内部使用的是LinkHashMap。这样做的意义或者好处就是LinkedHashSet中的元素顺序是可以保证的，也就是说遍历序和插入序是一致的。

　　定义一个LinkedHashSet的方式有如下几种：

//默认构造函数
Set<String> set = new LinkedHashSet<String>();
//创建的LinkedHashSet包含容量初始化
set = new LinkedHashSet<String>(30);
//创建的LinkedHashSet包含容量和填充比初始化
set = new LinkedHashSet<String>(30, 12.5f);
//将其他类型的集合转为LinkedHashSet
set = new LinkedHashSet<String>(new ArrayList<String>());

　　LinkedHashSet有很多常用方法，add、addAll、remove、clear、size、isEmpty等，关于其他方法可以查看API。

　　LinkedHashSet的遍历方式和ArrayList一样，这里就不在陈述了。

5.EnumSet

　　EnumSet是一个专为枚举设计的集合类，EnumSet中的所有元素都必须是指定枚举类型的枚举值，该枚举类型在创建EnumSet时显式或隐式地指定。EnumSet的集合元素是有序的，并且不允许加入null元素。EnumSet在内部以位向量的形式存储，这种存储形式非常紧凑、高效，因此EnumSet对象占用内存很小，而且运行效率很好。

　　EnumSet是抽象类，只能通过静态工厂方法构造EnumSet对象，具体如下：

• EnumSet<E> noneOf(Class<E> elementType)：构造一个空的集合
• EnumSet<E> allOf(Class<E> elementType)：构造一个包含枚举类中所有枚举项的集合
• EnumSet<E> of(E e)：构造包含１个元素的集合
• EnumSet<E> of(E e1, E e2)：构造包含２个元素的集合
• EnumSet<E> of(E e1, E e2, E e3)：构造包含３个元素的集合
• EnumSet<E> of(E e1, E e2, E e3, E e4)：构造包含４个元素的集合
• EnumSet<E> of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5)：构造包含５个元素的集合
• EnumSet<E> of(E first, E... rest)：构造包含多个元素的集合（使用可变参数）
• EnumSet<E> copyOf(EnumSet<E> s)：构造包含参数中所有元素的集合
• EnumSet<E> copyOf(Collection<E> c)：构造包含参数中所有元素的集合

　　EnumSet有很多常用方法，add、addAll、remove、clear、size、isEmpty等，关于其他方法可以查看API。

　　EnumSet的遍历方式和ArrayList一样，这里就不在陈述了。