本文將為大家詳細講解Java中的<SET集合>，這是我們進行開發時經常用到的知識點，也是大家在學習Java中很重要的一個知識點，更是我們在面試時有可能會問到的問題，

文章較長，干貨滿滿，建議大家收藏慢慢學習，文末有本文重點總結，主頁有全系列文章分享，技術類問題，歡迎大家和我們一起交流討論！

前言

在上一篇文章中，帶大家學習了List集合的用法和特性，尤其是對ArrayList和LinkedList了解的更多一些，但Java中還有Set和Map集合等待我們學習，所以接下來就請各位繼續跟我們一起來學習今天的內容吧，在本文中，會詳細地給大家介紹Set集合的定義、特點、常用方法和基本原理等內容，

全文大約【4000】 字，不說廢話，只講可以讓你學到技術、明白原理的純干貨！本文帶有豐富的案例及配圖視頻，讓你更好地理解和運用文中的技術概念，并可以給你帶來具有足夠啟迪的思考......

一. Set集合簡介

1. Set定義

Set是Java的一種集合，繼承自Collection介面，主要有兩個常用的實作類HashSet類和TreeSet類，它沒有固定的大小限制，可以動態地添加和洗掉元素，并且Set集合中的元素都是唯一的，不會有重復的元素，即使是null值也只能有一個，另外Set集合是無序的，不能記住元素的添加順序，因為沒有索引值，所以Set集合中的物件不會按特定的方式排序，它只是簡單地把物件放到集合中，

從特性上來看，Set相當于是一個只存盤key、不存盤value的Map，我們可以把Set想象成是一個”特殊的Map“，這個Map只有key卻沒有value，所以我們可以用Set去除重復的元素，另外由于放入Set的元素和Map的key類似，需要正確地實作equals()和hashCode()方法，否則該元素就無法正確地放入Set，

2. Set特性

與其他集合不同，Set集合具有自己的一些特性：

Set集合中的元素都是唯一的，不允許有重復值，且最多只允許包含一個null元素；
Set集合中的元素沒有順序，我們無法通過索引來訪問元素，但TreeSet是有序的；
Set集合沒有固定的大小限制，可以動態地添加和洗掉元素；
Set集合提供了高效的元素查找和判斷方法，

3. Set常用方法

Set集合給我們提供了一系列常用的方法，用于添加、洗掉、查找、遍歷和獲取集合元素等操作，下面是Set集合中常用方法的實作程序，

3.1 添加元素

我們可以使用add()方法進行元素的添加，

public boolean add(E e)

該方法用于向Set集合添加元素，如果元素已經存在，則不會添加；如果添加成功，則回傳true，否則回傳false，該方法的示例代碼如下：


Set<String> set = new HashSet<>();

set.add("hello word");

set.add("java");

set.add("iOS");

System.out.println(set);

3.2 洗掉元素

我們可以使用remove()方法進行元素的洗掉，

public boolean remove(Object o)

該方法用于從Set集合中洗掉指定的元素，如果元素存在且洗掉成功，則回傳true，否則回傳false，該方法的示例代碼如下：

Set<String> set = new HashSet<>(); 
set.add("hello word"); 
set.add("java"); 
set.remove("java"); 
System.out.println(set); // 輸出結果為：[壹壹哥]

3.3 判斷元素

我們可以使用contains()方法進行元素的判斷，

public boolean contains(Object o)

該方法用于判斷Set集合中是否包含指定的元素，如果元素存在，則回傳true，否則回傳false，該方法的示例代碼如下：

Set<String> set = new HashSet<>(); 
set.add("hello word"); 
set.add("java");
System.out.println(set.contains("java")); // 輸出結果為：true 
System.out.println(set.contains("orange")); // 輸出結果為：false

3.4 獲取元素數量

我們可以使用size()方法判斷集合的數量，

public int size()

該方法的使用示例代碼如下：

Set<String> set = new HashSet<>(); 
set.add("hello word"); 
set.add("java"); 
System.out.println(set.size()); // 輸出結果為：2

4. 配套視頻

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二. HashSet集合

1. 簡介

在Java的集合框架中，HashSet是一種非常常用的集合型別，它實作了Set介面，并繼承了AbstractSet抽象類，HashSet集合的底層實作是一個哈希表，它使用哈希演算法來存盤和管理集合中的元素，HashSet集合中的元素沒有順序，且不允許重復，

如果我們想使用HashSet集合，一般要使用如下兩個構造方法創建出HashSet物件：

HashSet() ：構造一個新的空的Set集合物件；
HashSet(Collection<? extends E> c) ：構造一個包含指定Collection集合元素的新Set集合，"< >"中的extends，表示這個Collection中的元素必須繼承自HashSet的父類，該部分限定了Collection元素的型別，

2. HashSet特性

HashSet作為Set集合的具體子類，具有以下特點：

HashSet的底層是基于HashMap來實作的；

HashSet中的元素是唯一的，內部不允許有重復的元素；

無序，不會記錄插入元素的順序，所以不能保證元素的排列順序，獲取順序可能與添加順序不同；

HashSet集合沒有固定的大小限制，可以動態地添加和洗掉元素；

HashSet集合中的元素最多可以有一個null值；

HashSet不是執行緒安全的，默認執行緒不同步，如果有多個執行緒同時訪問或修改同一個HashSet，必須通過代碼來保證同步操作，

3. 去重原理

從底層實作來看，HashSet的底層其實就是一個值為Object的HashMap，如下圖所示：

所以HashSet其實就是按照Hash演算法來實作元素的查找和存盤的，具有很好的存取和查找性能，當我們向HashSet集合中存入一個元素時，HashSet會呼叫該物件的hashCode()方法來得到該物件的hashCode值，然后根據該hashCode值決定該物件在HashSet中的存盤位置，此時如果有兩個元素通過equals()方法進行比較，回傳的結果為true，但它們的hashCode卻不相等，HashSet也會把它們存盤在不同的位置，我們依然可以添加成功，也就是說，如果兩個物件的hashCode值相等，且通過equals()方法比較回傳的結果也為true， HashSet集合才會認為兩個元素相等，

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4. 使用案例

我們通過一個簡單的案例，來看看HashSet的基本用法，

import java.util.HashSet;

/**
 * @author 一一哥Sun
 */
public class Demo11 {

	public static void main(String[] args) {
		//創建HashSet集合
		HashSet<String> set = new HashSet<String>();
		set.add("一一哥");
		set.add("壹壹哥");
		set.add("java");
		//重復元素無法被添加進去
		set.add("java");
		System.out.println(set);

        //集合遍歷
		Iterator<String> it = set.iterator();
	    while (it.hasNext()) {
	    	//輸出Set集合中的每個元素
	        System.out.println("值="+it.next()); 
	    }
	}
}

在上面的代碼中，我們通過HashSet的構造方法創建了一個Set集合物件，并將幾個元素物件存盤到了這個Set集合中，

然后我們使用HashSet類中的iterator()方法獲取一個Iterator物件，并呼叫hasNext()方法遍歷集合元素，再使用next()方法獲取到下一個資料元素，但是HashSet輸出的元素是無序的，輸出時既不是添加元素的順序，也不是String排序的順序，在不同版本的JDK中，這個順序可能也是不同的，另外因為Set是不可重復的，如果我們向Set集合中添加了兩個相同的元素，則后添加的會覆寫前面添加的元素，所以Set集合中不會出現相同的元素，

5. 配套視頻

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三. TreeSet集合

1. 簡介

TreeSet是一種很常用的集合型別，它實作了Set和SortedSet介面，并且繼承自AbstractSet抽象類，TreeSet集合中的元素也是唯一的，不允許重復，TreeSet集合的底層基于紅黑樹，可以使用自然排序或指定的比較器對集合中的元素進行排序，該類具有如下特點：

TreeSet集合中的元素是唯一的，不允許重復，
TreeSet集合中的元素是有序的， 因為實作了 SortedSet 介面 ，具有字典順序， 可以通過迭代器按照升序或降序遍歷，
TreeSet集合沒有固定的大小限制，可以動態地添加和洗掉元素，
TreeSet集合提供了高效的元素查找和判斷功能，

另外，SortedSet介面是Set介面的子介面，能夠對集合進行自然排序，因此TreeSet類默認情況下就是自然排序(升序)的，但TreeSet只能對實作了Comparable介面的類物件進行排序，所以我們使用TreeSet集合存盤物件時，該物件必須要實作Comparable介面，這是因為Comparable介面中有一個compareTo(Object o)方法，可以比較兩個物件的大小，例如，a.compareTo(b)，如果 a 和 b 相等，則該方法會回傳 0；如果 a 大于 b，則該方法回傳大于 0 的正值；如果 a 小于 b，則該方法回傳小于 0 的負值，

2. 常用方法

除了Set類中通用的方法之外，TreeSet類還有如下幾個特有的方法：

方法名稱	說明
E first()	回傳該集合中的第一個元素，E表示回傳元素的資料型別
E last()	回傳該集合中的最后一個元素
E poolFirst()	獲取并移除該集合中的第一個元素
E poolLast()	獲取并移除該集合中的最后一個元素
SortedSet subSet(E fromElement,E toElement)	回傳一個新的集合，新集合會包含源集合fromElement與目標集合toElement之間的所有物件，結果會包含fromElement物件，但不包含toElement物件，
SortedSet headSet<E toElement〉	回傳一個新的集合，新集合包含原集合中toElement物件之前的所有物件，但不包含 toElement物件，
SortedSet tailSet(E fromElement)	回傳一個新的集合，新集合包含原集合中fromElement物件之后的所有物件，會包含fromElement物件，

因為TreeSet中的元素是有序的，所以增加了訪問第一個、前一個、后一個、最后一個元素的相關方法，并提供了3個從 TreeSet中截取子TreeSet的方法，

3. 去重原理

當TreeSet集合在保存物件元素時，集合物件必須實作Comparable介面，并重寫compareTo方法，該方法有如下兩個作用：

排序: 回傳值大于0表示升序，回傳值小于0表示降序；
去重(回傳值為0) ：TreeSet認為回傳0，表示兩個物件是相同的物件，

所以我們利用TreeSet實作去重的原理就是：如果compareTo()方法的回傳值為0，則認為是相同的物件；如果compareTo()方法的回傳大于0，則是升序排序；如果小于0，則是降序排序，

4. 使用案例

接下來我們再通過一個案例來看看TreeSet的用法，

4.1 撰寫Person類

首先我們設計一個Person類，該類要實作Comparable介面，當TreeSet集合在保存物件元素時，集合中添加的元素物件必須實作Comparable介面，并重寫compareTo方法，如果沒有實作Comparable介面，那么創建TreeSet時必須傳入一個Comparator物件，

/**
 * @author 一一哥Sun
 * 實作Comparable介面，并重新compareTo()方法
 */
public class Person implements Comparable<Person>{

	private String username;
    private String password;
    
    public Person() {
    }
    
    public Person(String username, String password) {
        super();
        this.username = username;
        this.password = password;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";
    }

    //重寫compareTo()方法,對Person物件進行比較
    @Override
    public int compareTo(Person o) {
        if(!this.username.equals(o.username)) {
        	//根據姓名及長度進行比較
            return this.username.length() - o.username.length();
        }else {
        	//根據密碼進行比較
            if(this.password.equals(o.password)) {
                return 0;
            }else {
            	//比較姓名的長度
                return this.username.length() - o.username.length();
            }
        }
    }
}

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4.2 測驗TreeSet排序功能

然后我們往TreeSet集合中添加若干個物件元素進行排序測驗，代碼如下：

import java.util.TreeSet;

/**
 * @author 一一哥Sun
 */
public class Demo12 {

	public static void main(String[] args) {
		//TreeSet的去重原理
        TreeSet<Person> set = new TreeSet<Person>();
        set.add(new Person("admin","123"));
        set.add(new Person("yyg","bb"));
        set.add(new Person("jack","123"));
        set.add(new Person("rose123","123"));
        set.add(new Person("admin","123")); 
        set.add(new Person("xksss6","abc"));

        //如果兩個物件的用戶名和密碼都相等，則認為是兩個相同的物件，且按照名字長度升序存放
        for (Person person : set) {
            System.out.println(person);
        }
	}
}

我們在遍歷TreeSet時，輸出的元素是有序的，這個順序是元素的排序順序，但是我們在使用TreeSet進行自然排序時，只能向 TreeSet 集合中添加相同資料型別的物件，否則會拋出 ClassCastException例外，如果向 TreeSet集合中添加了一個 Double型別的物件，則后面只能添加 Double物件，不能再添加其他型別的物件，例如 String物件等，

5. 配套視頻

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四. 結語

至此，我們就帶各位把Set集合及其子類學習完了，現在你學會了嗎？本文的重點內容如下所示：

Set用于存盤不重復的元素集合；

放入HashSet的元素，與作為HashMap的key要求相同；

放入TreeSet的元素，與作為TreeMap的Key要求相同；

利用Set可以去除重復元素；

遍歷SortedSet時，可以按照元素的排序順序進行遍歷，我們也可以自定義排序演算法；

轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/houduan/553037.html

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Java集合中Set都有哪些特性？看這篇就夠了！

前言

一. Set集合簡介

1. Set定義

2. Set特性

3. Set常用方法

3.1 添加元素

3.2 洗掉元素

3.3 判斷元素

3.4 獲取元素數量

4. 配套視頻

二. HashSet集合

1. 簡介

2. HashSet特性

3. 去重原理

4. 使用案例

5. 配套視頻

三. TreeSet集合

1. 簡介

2. 常用方法

3. 去重原理

4. 使用案例

4.1 撰寫Person類

4.2 測驗TreeSet排序功能

5. 配套視頻

四. 結語