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1. Set 接口介绍

Set 接口继承自 Collection，Set 接口中没有新增方法，方法和 Collection 保持完全一致。我们在前面通过 List 学习的方法，在 Set 中仍然适用。

2. Set 接口特点

Set 特点：无序、不可重复。无序指 Set 中的元素没有索引，我们只能遍历查找；不可重复指不允许加入重复的元素。更确切地讲，新元素如果和 Set 中某个元素通过 equals()方法对比为 true，则只能保留一个。

3. HashSet 容器类

HashSet 是一个没有重复元素的集合，不保证元素的顺序。而且 HashSet 允许有 null 元素。HashSet 是采用哈希算法实现，底层实际是用 HashMap 实现的（HashSet 本质就是一个简化版的 HashMap），因此，查询效率和增删效率都比较高。

3.1. HashSet 的使用

import java.util.HashSet;import java.util.Set;public class HashSetTest01 {
       public static void main(String[] args) {
           //实例化HashSet        Set
   
     set = new HashSet<>();        //添加元素        set.add("a");        set.add("b");        set.add("c");        set.add("d");        //获取元素，在HashSet中没有索引，所以没有对应的get(int index)方法        for (String str: set){
               System.out.println(str);        }        //删除元素，删除成功返回true，否则返回false        set.remove("a");        //获取元素个数        int size = set.size();    }}
   

3.2 HashSet 存储特征分析

HashSet 是一个不保证元素的顺序且没有重复元素的集合，是线程不安全的。HashSet允许有 null 元素。

• 无序：
  在 HashSet 中底层是使用 HashMap 存储元素的。HashMap 底层使用的是数组与链表实现元素的存储。元素在数组中存放时，并不是有序存放的也不是随机存放的，而是对元素的48哈希值进行运算决定元素在数组中的位置。
• 不重复：
  当两个元素的哈希值进行运算后得到相同的在数组中的位置时，会调用元素的 equals()方法判断两个元素是否相同。如果元素相同则不会添加该元素，如果不相同则会使用单向链表保存该元素。

3.3 通过 HashSet 存储自定义对象

3.3.1 创建 Users 对象

//创建User类import java.util.Objects;public class Users{
       private String username;    private int userage;    public Users(String username, int userage) {
           this.username = username;        this.userage = userage;    }    public String getUsername() {
           return username;    }    public void setUsername(String username) {
           this.username = username;    }    public int getUserage() {
           return userage;    }    public void setUserage(int userage) {
           this.userage = userage;    }    @Override    public boolean equals(Object o) {
           if (this == o) return true;        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;        Users user = (Users) o;        return Objects.equals(username, user.username) &&                Objects.equals(userage, user.userage);    }    @Override    public int hashCode() {
           return Objects.hash(username, userage);    }    @Override    public String toString() {
           return "User{" +                "username='" + username + '\'' +                ", userage='" + userage + '\'' +                '}';    }}

3.3.2 在 HashSet 中存储 Users 对象

import java.util.HashSet;import java.util.Objects;import java.util.Set;public class HashSetTest02 {
       public static void main(String[] args) {
           //实例化HashSet，存放User对象        Set
   
     users = new HashSet<>();        Users user1 = new Users("张三",18);        Users user2 = new Users("李四",20);        Users user3 = new Users("王五",18);        users.add(user1);        users.add(user2);        users.add(user3);        for (Users user: users){
               System.out.println(user);        }    }}
   

4. TreeSet 容器类

TreeSet 是一个可以对元素进行排序的容器。底层实际是用 TreeMap 实现的，内部维持了一个简化版的 TreeMap，通过 key 来存储 Set 的元素。 TreeSet 内部需要对存储的元素进行排序，因此，我们需要给定排序规则。

排序规则实现方式：

• 通过元素自身实现比较规则。
• 通过比较器指定比较规则。

4.1 通过元素自身实现比较规则

在元素自身实现比较规则时，需要实现 Comparable 接口中的 compareTo 方法，该方法中用来定义比较规则。TreeSet 通过调用该方法来完成对元素的排序处理。

4.1.1 创建 User 类

//创建User类import java.util.Objects;public class User implements Comparable
   
    {
       private String username;    private int userage;    public User(String username, int userage) {
           this.username = username;        this.userage = userage;    }    public String getUsername() {
           return username;    }    public void setUsername(String username) {
           this.username = username;    }    public int getUserage() {
           return userage;    }    public void setUserage(int userage) {
           this.userage = userage;    }    @Override    public boolean equals(Object o) {
           if (this == o) return true;        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;        User user = (User) o;        return Objects.equals(username, user.username) &&                Objects.equals(userage, user.userage);    }    @Override    public int hashCode() {
           return Objects.hash(username, userage);    }    @Override    public String toString() {
           return "User{" +                "username='" + username + '\'' +                ", userage='" + userage + '\'' +                '}';    }    //定义比较规则，正数：大；负数：小；0：相等    @Override    public int compareTo(User o) {
           //按年龄排序        if (this.userage > o.getUserage()){
               return 1;        }        //年龄相等按姓名排序        if (this.userage == o.getUserage()){
               return username.compareTo(o.getUsername());        }        return -1;    }}
   

4.1.2 在 TreeSet 中存放 Users 对象

import java.util.Objects;import java.util.Set;import java.util.TreeSet;public class TreeSetTest01 {
       public static void main(String[] args) {
           //实例化TreeSet，存放User对象        Set
   
     users = new TreeSet<>();        User user1 = new User("张三",18);        User user2 = new User("李四",20);        User user3 = new User("王五",18);        users.add(user1);        users.add(user2);        users.add(user3);        for (User user: users){
               System.out.println(user);        }    }}
   

4.2 通过比较器实现比较规则

通过比较器定义比较规则时，我们需要单独创建一个比较器，比较器需要实现Comparator 接口中的 compare 方法来定义比较规则。在实例化 TreeSet 时将比较器对象交给TreeSet 来完成元素的排序处理。此时元素自身就不需要实现比较规则了。

4.2.1 创建 Student 类

import java.util.Objects;public class Student {
       private String name;    private int age;    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 String toString() {
           return "Student{" +                "name='" + name + '\'' +                ", age=" + age +                '}';    }    @Override    public boolean equals(Object o) {
           if (this == o) return true;        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;        Student student = (Student) o;        return age == student.age &&                Objects.equals(name, student.name);    }    @Override    public int hashCode() {
           return Objects.hash(name, age);    }}

4.2.2 创建比较器

import java.util.Comparator;public class StudentComparator implements Comparator
   
     {
       @Override    public int compare(Student o1, Student o2) {
           if(o1.getAge() > o2.getAge()){
               return 1;        }        if(o1.getAge() == o2.getAge()){
               return o1.getName().compareTo(o2.getName());        }        return -1;    }}
   

4.2.3 在 TreeSet 中存储 Users 对象

import java.util.Set;import java.util.TreeSet;public class TreeSetTest01 {
       public static void main(String[] args) {
           Set
   
     set2 = new TreeSet<>(new StudentComparator());        Student s = new Student("张三",18);        Student s1 = new Student("李四",22);        Student s2 = new Student("王五",22);        set2.add(s);        set2.add(s1);        set2.add(s2);        for(Student student:set2){
               System.out.println(student);        }    }}
   

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