Java中的Set集合类

1. 概述   

        Java 中的Set和正好和数学上直观的集（set）的概念是相同的。Set最大的特性就是不允许在其中存放的元素是重复的。根据这个特点，我们就可以使用Set 这个接口来实现前面提到的关于商品种类的存储需求。Set 可以被用来过滤在其他集合中存放的元素，从而得到一个没有包含重复新的集合。

2. 常用方法

        按照定义，Set 接口继承 Collection 接口，而且它不允许集合中存在重复项。所有原始方法都是现成的，没有引入新方法。具体的 Set 实现类依赖添加的对象的 equals() 方法来检查等同性。

        各个方法的作用描述：

        public int size() ：返回set中元素的数目，如果set包含的元素数大于Integer.MAX_VALUE，返回Integer.MAX_VALUE；

        public boolean isEmpty() ：如果set中不含元素，返回true ；
        public boolean contains(Object o) ：如果set包含指定元素，返回true ；
        public Iterator iterator() ： 返回set中元素的迭代器，元素返回没有特定的顺序，除非set提高该保证的某些类的实例 ；
        public boolean add(Object o) ：如果set中不存在指定元素，则向set加入 ；
        public boolean remove(Object o) ：如果set中存在指定元素，则从set中删除 ；
        public boolean removeAll(Collection c) ：如果set包含指定集合，则从set中删除指定集合的所有元素 ；
        public void clear() ：从set中删除所有元素；

3. 原理分析

        HashSet的元素存放顺序和添加进去时候的顺序没有任何关系；而LinkedHashSet 则保持元素的添加顺序；TreeSet则是对我们的Set中的元素进行排序存放。
        一般来说，当要从集合中以有序的方式抽取元素时，TreeSet 实现就会有用处。为了能顺利进行，添加到 TreeSet 的元素必须是可排序的。 而同样需要对添加到TreeSet中的类对象实现 Comparable 接口的支持。对于Comparable接口的实现。假定一棵树知道如何保持 java.lang 包装程序器类元素的有序状态。一般说来，先把元素添加到 HashSet，再把集合转换为 TreeSet 来进行有序遍历会更快。这点和HashMap的使用非常的类似。
        其实Set的实现原理是基于Map上面的。Set中很多实现类和Map中的一些实现类的使用上非常的相似。Map中的“键值对”，其中的 “键”是不能重复的。这个和Set中的元素不能重复一致，其实Set利用的就是Map中“键”不能重复的特性来实现的。 HashSet的巧妙实现：就是建立一个“键值对”，“键”就是我们要存入的对象，“值”则是一个常量。这样可以确保， 我们所需要的存储的信息之是“键”。而“键”在Map中是不能重复的，这就保证了我们存入Set中的所有的元素都不重复。而判断是否添加元素成功，则是通 过判断我们向Map中存入的“键值对”是否已经存在，如果存在的话，那么返回值肯定是常量：PRESENT ，表示添加失败。如果不存在，返回值就为null 表示添加成功。