Set集合与List一样，都是继承自Collection接口，常用的实现类有HashSet和TreeSet。值得注意的是，HashSet是通过HashMap来实现的而TreeSet是通过TreeMap来实现的，所以HashSet和TreeSet都没有自己的数据结构，具体可以归纳如下：
•Set集合中的元素不能重复，即元素唯一
•HashSet按元素的哈希值存储，所以是无序的，并且最多允许一个null对象
•TreeSet按元素的大小存储，所以是有序的，并且不允许null对象
•Set集合没有get方法，所以只能通过迭代器（Iterator）来遍历元素，不能随机访问
1.HashSet
下面给出HashSet的部分源码，以理解它的实现方式。
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static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L; private transient HashMap<E,Object> map; // Dummy value to associate with an Object in the backing Map private static final Object PRESENT = new Object(); |
观察源码，我们知道HashSet的数据是存储在HashMap的实例对象map中的，并且对应于map中的key，而Object类型的引用PRESENT则是对应于map中的value的一个虚拟值，没有实际意义。联想到HashMap的一些特性：无序存储、key值唯一等等，我们就可以很自然地理解Set集合元素不能重复以及HashSet无序存储的特性了。
下面从源代码的角度来理解HashSet的基本用法：
•构造器（四种）
1.HashSet() 空的构造器，初始化一个空的HashMap
2.HashSet(Collection<? extends E> c) 传入一个子集c，用于初始化HashMap
3.HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) 初始化一个空的HashMap，并指定初始容量和加载因子
4.HashSet(int initialCapacity) 初始化一个空的HashMap，并指定初始容量
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public HashSet() { map = new HashMap<>(); } public HashSet(Collection<? extends E> c) { map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)); addAll(c); } public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) { map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor); } public HashSet(int initialCapacity) { map = new HashMap<>(initialCapacity); } |
•插入元素
1.add(E e) 插入指定元素（调用HashMap的put方法实现）
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Set<String> hashSet = new HashSet<String>();hashSet.add("D");hashSet.add("B");hashSet.add("C");hashSet.add("A"); |
•查找元素
1.contains(Object o) 判断集合中是否包含指定的元素（调用HashMap的containsKey方法实现）
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public boolean contains(Object o) { return map.containsKey(o);} |
2.由于HashSet的实现类中没有get方法，所以只能通过迭代器依次遍历，而不能随机访问（调用HashMap中keySet的迭代器实现）
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public Iterator<E> iterator() { return map.keySet().iterator();} |
应用示例：
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Set<String> hashSet = new HashSet<String>(); hashSet.add("D"); hashSet.add("B"); hashSet.add("C"); hashSet.add("A"); for (Iterator iterator = hashSet.iterator(); iterator.hasNext();) { String string = (String) iterator.next(); System.out.print(string+" "); }//D A B C |
•修改元素
由于HashMap中的key值不能修改，所以HashSet不能进行修改元素的操作
•删除元素
1.remove(Object o) 删除指定元素（调用HashMap中的remove方法实现，返回值为true或者false）
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public boolean remove(Object o) { return map.remove(o)==PRESENT;} |
2.clear() 清空元素（调用HashMap中的clear方法实现，没有返回值）
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public void clear() { map.clear(); } |
2.TreeSet
TreeSet是SortedSet接口的唯一实现类。前面说过，TreeSet没有自己的数据结构而是通过TreeMap实现的，所以TreeSet也是基于红黑二叉树的一种存储结构，所以TreeSet不允许null对象，并且是有序存储的（默认升序）。
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private transient NavigableMap<E,Object> m; // Dummy value to associate with an Object in the backing Mapprivate static final Object PRESENT = new Object(); |
上述源代码中的NavigableMap是继承自SrotedMap的一个接口，其实现类为TreeMap，因此TreeSet中的数据是通过TreeMap来存储的，此处的PRESENT也是没有实际意义的虚拟值。
下面从源代码的角度来理解HashSet的基本用法：
•构造器（四种）
1.TreeSet() 空的构造器，初始化一个空的TreeMap，默认升序排列
2.TreeSet(Comparator<? super E> comparator) 传入一个自定义的比较器，常常用于实现降序排列
3.TreeSet(Collection<? extends E> c) 传入一个子集c，用于初始化TreeMap对象，默认升序
4.TreeSet(SortedSet<E> s) 传入一个有序的子集s，用于初始化TreeMap对象，采用子集的比较器
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public TreeSet() { this(new TreeMap<E,Object>()); } public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) { this(new TreeMap<>(comparator)); } public TreeSet(Collection<? extends E> c) { this(); addAll(c); } public TreeSet(SortedSet<E> s) { this(s.comparator()); addAll(s); } |
应用示例
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//自定义一个比较器，实现降序排列 Set<Integer> treeSet = new TreeSet<Integer>(new Comparator<Integer>() { @Override public int compare(Integer o1, Integer o2) {// return 0; //默认升序 return o2.compareTo(o1);//降序 } }); treeSet.add(200); treeSet.add(120); treeSet.add(150); treeSet.add(110); for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) { Integer integer = (Integer) iterator.next(); System.out.print(integer+" "); } //200 150 120 110 |
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ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); list.add(300); list.add(120); list.add(100); list.add(150); System.out.println(list); //[300, 120, 100, 150] //传入一个子集，默认升序排列 TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<Integer>(list); for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) { Integer integer = (Integer) iterator.next(); System.out.print(integer+" "); }//100 120 150 300 |
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/* * 传入一个有序的子集，采用子集的比较器 * 注意子集的类型必须是SortedSet及其子类或者实现类，否则将采用默认的比较器 * 所以此处subSet的类型也可以是TreeSet。 */ SortedSet<Integer> subSet = new TreeSet<Integer>(new Comparator<Integer>() { @Override public int compare(Integer o1, Integer o2) {// return 0; //默认升序 return o2.compareTo(o1);//降序 } }); subSet.add(200); subSet.add(120); subSet.add(150); subSet.add(110); for (Iterator iterator = subSet.iterator(); iterator.hasNext();) { Integer integer = (Integer) iterator.next(); System.out.print(integer+" "); } //200 150 120 110 System.out.println(); Set<Integer> treeSet = new TreeSet<Integer>(subSet); for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) { Integer integer = (Integer) iterator.next(); System.out.print(integer+" "); }//200 150 120 110 System.out.println(); treeSet.add(500); treeSet.add(100); treeSet.add(105); for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) { Integer integer = (Integer) iterator.next(); System.out.print(integer+" "); }//500 200 150 120 110 105 100 |
• 插入元素
1.add(E e) 插入指定的元素（调用TreeMap的put方法实现）
2.addAll(Collection<? extends E> c) 插入一个子集c
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ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); list.add(300); list.add(120); list.add(100); list.add(150); System.out.println(list); //[300, 120, 100, 150] Set<Integer> treeSet = new TreeSet<Integer>(); //插入一个子集，默认升序 treeSet.addAll(list); for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) { Integer integer = (Integer) iterator.next(); System.out.print(integer+" "); }//100 120 150 300 |
•查找元素
1.contains(Object o) 判断集合中是否包含指定对象（调用TreeMap的containsKey方法实现）
2.与HashSet一样，TreeSet的实现类中没有get方法，所以只能通过迭代器依次遍历，而不能随机访问（调用TreeMap中keySet的迭代器实现）。
•修改元素
TreeSet不能进行修改元素的操作，原因与HashSet一样。
•删除元素
1.remove(Object o) 删除指定元素（调用TreeMap中的remove方法实现，返回true或者false）
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public boolean remove(Object o) { return m.remove(o)==PRESENT;} |
2.clear() 清空元素（调用TreeMap中的clear方法实现，无返回值）
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public void clear() { m.clear();} |
应用示例：
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ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); list.add(300); list.add(120); list.add(100); list.add(150); System.out.println(list); //[300, 120, 100, 150] Set<Integer> treeSet = new TreeSet<Integer>(); //插入一个子集，默认升序 treeSet.addAll(list); for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) { Integer integer = (Integer) iterator.next(); System.out.print(integer+" "); }//100 120 150 300 System.out.println(treeSet.remove(100));//true for (Iterator iterator = treeSet.iterator(); iterator.hasNext();) { Integer integer = (Integer) iterator.next(); System.out.print(integer+" "); }//120 150 300 treeSet.clear(); System.out.println(treeSet.size());//0 |
至此，HashSet和TreeSet的存储结构及基本用法介绍完毕。
以上这篇java集合类源码分析之Set详解就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持服务器之家。
原文链接：http://www.cnblogs.com/Wilange/p/7638646.html
