Set<E>之实现类HashSet&TreeSet&LinkedHashSet浅析

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/LINHONG_1994/article/details/97054492

本文介绍了Java中Set接口的基本概念及其实现类HashSet、LinkedHashSet、TreeSet的特点与应用场景。详细解释了不同Set实现如何保证元素的唯一性，以及它们之间的区别。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

简要介绍：

public interface Set<E> extends Collection<E>

一个不包含重复元素的 collection。更确切地讲，set 不包含满足 e1.equals(e2) 的元素对 e1 和 e2，并且最多包含一个 null 元素。正如其名称所暗示的，此接口模仿了数学上的 set 抽象。

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。出于方便考虑，它还包括了其他继承方法的声明（这些声明的规范已经专门针对 Set 接口进行了修改，但是没有包含任何其他的规定）。

对这些构造方法的其他规定是（不要奇怪），所有构造方法必须创建一个不包含重复元素的 set（正如上面所定义的）。（引用JDK_API_1.6版本）

1.Set接口的基础特点

①Set这个接口没有扩展Collection的方法，但它的实现类们对Collection的方法更为严格；

②Set系列的集合中的元素是不能重复 ;

代码演示1：

在这里插入图片描述

③Set和Collection一样，支持foreach、Iteratord迭代器；

④Set的实现类有：HashSet、TreeSet、LinkedHashList。

2.为什么我们不讨论Set的顺序？

因为Set有序无序有争议，从存储的结构、物理的结构来说，是无序的；从遍历的结果来说，是有序的，其中TreeSet是按照大小顺序，LinkedHashSet是按照添加的顺序。

代码演示2：

在这里插入图片描述

3.Set的不可重复性表现在哪？

①HashSet :添加到HashSet中的元素，不可重复，依赖于hashCode和equals方法；

代码演示3：

package com.daxia.case4;
import java.util.HashSet;
import org.junit.Test;
/**/
public class SetTest02 {
	@Test
	public void test02() {
		// 此时泛型是Student,引用数据类型
		HashSet<Student> set = new HashSet<>();
		set.add(new Student("1", "大侠"));
		set.add(new Student("1", "大侠"));
		set.add(new Student("1", "大侠"));
		/* 如果没有重写hashCode和equals方法,等价于"==" */
		// System.out.println("元素的个数："+set.size());//元素的个数：3
		/* 如果重写hashCode和equals方法,就按重写的来比较 */
		System.out.println("元素的个数：" + set.size());// 元素的个数：1
	}
}

class Student {
	private String id;
	private String name;

	public Student(String id, String name) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
	}

	public String getId() {
		return id;
	}

	public void setId(String id) {
		this.id = id;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Student [id=" + id + ", name=" + name + "]";
	}

	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + ((id == null) ? 0 : id.hashCode());
		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
		return result;
	}

	@Override
	public 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 (id == null) {
			if (other.id != null)
				return false;
		} else if (!id.equals(other.id))
			return false;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}
}

②LinkedHashSet :添加到LinkedHashSet中的元素，不可重复，依赖于hashCode和equals方法；

代码演示4（原理同上）：

@Test
	public void test03() {
		// 此时泛型是Student,引用数据类型
		LinkedHashSet<Student> set = new LinkedHashSet<>();
		set.add(new Student("1", "大侠"));
		set.add(new Student("1", "大侠"));
		set.add(new Student("1", "大侠"));
		/* 如果没有重写hashCode和equals方法,等价于"==" */
		// System.out.println("元素的个数："+set.size());//元素的个数：3
		/* 如果重写hashCode和equals方法,就按重写的来比较 */
		System.out.println("元素的个数：" + set.size());// 元素的个数：1
	}

③TreeSet:

(1)添加到TreeSet中的元素必须实现Comparble接口，元素不可重复调用compareTo()比较的，它认为大小相等的

就是重复的元素；

代码演示5：

public class SetTest02 {
	@Test
	public void test03() {
		//如果学生的对象没有实现java.lang.comparable接口，就不能添加到TreeSet中
		//TreeSet是要按元素的大小顺序存储和遍历，无法比较大小
		TreeSet<Student> set = new TreeSet<>();
		set.add(new Student(1, "大侠"));
		set.add(new Student(1, "大侠"));
		set.add(new Student(1, "大侠"));
		
		System.out.println("元素的个数：" + set.size());// 元素的个数：1
	}
}

class Student implements Comparable<Student> {
	private int id;
	private String name;
	public Student(int id, String name) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
	}
	public int getId() {
		return id;
	}
	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	@Override
	public int compareTo(Student o) {
		return this.id-o.id;
	}
}

(2)如添加到TreeSet中的元素没有实现Comparable接口，或者实现Comparable接口的方式不满足当前的排序需

求，那么需要给TreeSet指定一个Comparator定制比较器对象。

代码演示6：

public class SetTest02 {
	@Test
	public void test03() {
		// 如果学生的对象没有实现java.lang.comparable接口，
		//指定一个<font color =red size=3>Comparator定制比较器</font>对象
		TreeSet<Student> set = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {
			@Override
			public int compare(Student o1, Student o2) {
				return o1.getId() - o2.getId();
			}
		});
		set.add(new Student(1, "大侠"));
		set.add(new Student(1, "大侠"));
		set.add(new Student(1, "大侠"));

		System.out.println("元素的个数：" + set.size());// 元素的个数：1
	}
}
class Student {
	private int id;
	private String name;

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

	public int getId() {
		return id;
	}

	public void setId(int id) {
		this.id = id;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}