目录
2.1 从 HashSet 集合的底层原理来解释是如何实现该特性
2.4 如何快速编写已经重写好的 hashCode 和 equals 方法
1.0 Set 类的说明
Set 类是 Java 中的一个集合类，它实现了 Set 接口。Set 是一个不允许包含重复元素的集合，它是通过哈希表实现的，不保证元素的顺序。
1.1 Set 类的特点
- 不允许包含重复元素：Set 类中的元素是唯一的，如果试图向 Set 中添加重复元素，则添加操作将被忽略。
- 无序性：Set 类中的元素没有固定的顺序，元素的顺序可能发生变化。
- 不可变性：Set 类中的元素是不可变的，即不能修改 Set 中的元素。如果需要修改元素，需要先将元素从 Set 中删除，然后再添加修改后的元素。
- 元素的唯一性：Set 类中的元素是通过 hashCode() 和 equals() 方法来判断是否相等的。如果两个元素的 hashCode 值相等，并且 equals 方法返回 true，则认为这两个元素相等。
1.2 Set 类的常用API
以代码的形式来介绍：
import java.util.HashSet; import java.util.Set; public class Text_Set { public static void main(String[] args) { //由于 Set 类是子接口，故不能直接创建该类的对象， //所以用 Set 类的实现类 HashSet 类来实现该接口的方法 Set<String> set = new HashSet<>(); //1. add(element)：向set中添加一个元素。 set.add("张三"); set.add("李四"); set.add("王五"); set.add("张麻子"); System.out.println(set); //输出结果为：[李四, 张三, 王五, 张麻子] //2. remove(element)：从set中删除一个元素。 set.remove("张麻子"); System.out.println(set); //输出的结果为：[李四, 张三, 王五] //3. contains(element)：判断set中是否包含指定的元素。 boolean b = set.contains("张麻子"); System.out.println(b); //输出的结果为：false //4. size()：获取set的大小，即set中元素的个数。 int i = set.size(); System.out.println(i); //输出的结果为: 3 //5. isEmpty()：判断set是否为空，即set中是否没有元素。 boolean a = set.isEmpty(); System.out.println(a); //输出结果为：false //6. clear()：清空Set，即删除Set中的所有元素。 set.clear(); System.out.println(set); //输出的结果为：[] } }运行结果如下：
其实这些方法都是 Set 子接口继承了 Collection 父接口的方法，有关 Collection 接口的常用 API 介绍在以下链接：
2.0 HashSet 集合的说明
HashSet 是 Java 中的一个集合类，它实现了 Set 接口。HashSet 基于哈希表实现，不保证元素的顺序，且不允许包含重复元素。简单来说，继承了 Set 的特性：无序、不可重复、无索引。
2.1 从 HashSet 集合的底层原理来解释是如何实现该特性
HashSet 集合是基于哈希表来实现的，又可以简单的认为是基于数组、链表、红黑树来实现的。
补充哈希值的知识点：就是 int 类型的数值，Java 中的每一对象都有一个哈希值，都可以通过调用 Object 类提供的 hashCode() 方法，返回该对象自己的哈希值。
要注意的是：一个相同的对象多次调用 hashCode() 方法返回的哈希值是相同的。对于不同对象调用 hashCode() 方法返回大多数的哈希值是不一致的，但是也有可能会相同（哈希碰撞）。
JDK8之前 HashSet 集合的底层原理：
Set<String> set = new HashSet<>();首先，在执行以上代码的时候，底层会创建一个默认为16的数组，默认加载因子为0.75，数组名为table .
set.add("张三");然后，在执行到以上代码的时候，使用该字符串对象的哈希值对长度求余计算出相应存入的位置。比如这个对象的哈希值为 3%16 == 3，应该会放到数组下标为3的数组内存中，因此在这里我们就可以解释了 HashSet() 类的无序性，并不是按添加元素的前后顺序而放到数组内存中的。
在此之前并不着急存入，先要判断当前的位置是否为 null ，如果是 null 直接回存入，如果不是 null，表示有元素，则回调用 equals 方法来比较相等，则不存；不相等，则存入到数组中。因此在这里我们就可以解释了 HashSet() 类的不可重复性。
如果数组快占满的时候，链表会过长，导致查询性能下降，这时候就会扩容，如果元素增加超过当前数组长度 * 默认加载因子，即 16 * 0.75 == 12 ，超过12是，就会自动扩容。
从JDK8开始，如果链表长度超过8，且数组长度 >= 64时，会自动将链表转变为红黑树。
2.2 HashSet 集合的优缺点
HashSet 集合基于这种哈希表的数据结构，查询、增加、删除、修改元素速度都很快，性能很高。
2.3 深入理解 HashSet 集合去重的机制
由于 HashSet 集合默认不能对内容相同的不同对象去重。
代码如下：
import java.util.HashSet; import java.util.Set; public class Text_Set { public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student("张三",19); Student s2 = new Student("张三",19); Set<Student> studentSet = new HashSet<>(); studentSet.add(s1); studentSet.add(s2); System.out.println(studentSet); } }运行结果如下：
内容相同的两个不同对象。
HashSet 中的元素是通过 hashCode 和 equals 方法来判断是否相等的。如果两个元素的hashCode 值相等，并且 equals 方法返回 true，则认为这两个元素相等。
具体的解决办法就是将两个内容相同的不同对象改为相同的哈希值。需要重写两个方法，hashCode 和 equals 方法 。
完整代码如下：
Student 类：
import java.util.Objects; public class Student { private String name; private int age; public Student() { } public Student(String name, int age) { this.name = name; this.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); } 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 + '}'; } }import java.util.HashSet; import java.util.Set; public class Text_Set { public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student("张三",19); Student s2 = new Student("张三",19); Set<Student> studentSet = new HashSet<>(); studentSet.add(s1); studentSet.add(s2); System.out.println(studentSet); } }运行结果如下：
2.4 如何快速编写已经重写好的 hashCode 和 equals 方法
在 IDEA 中已经帮我们写好了这些方法。在该类中点击右键，选择点击”生成“，最后选择重写这两个方法即可。
3.0 TreeSet 集合的说明
TreeSet 是 Java 中的一个集合类，它实现了 Set 接口，是一个有序的集合。TreeSet 底层是通过红黑树来实现的，可以保证元素的有序性。其特性是有序（升序）、不可重复、无索引。
对于自定的类型如 Student 类型，TreeSet 默认是不能排序的。
- Comparable接口： Comparable 接口是 Java 提供的一个用于比较对象的接口，它定义了一个 compareTo 方法，用于比较当前对象和另一个对象的大小关系。如果一个类实现了Comparable 接口，就表示该类的对象是可比较的，可以用于排序。
- Comparator 接口： Comparator 接口是 Java 提供的一个用于比较对象的接口，它定义了一个 compare 方法，用于比较两个对象的大小关系。与 Comparable 接口不同的是，Comparator 接口可以在排序时动态地指定比较规则，而不需要修改被比较的类。
具体解决代码如下：
方法一：
Student 类
public class Student implements Comparable<Student>{ private String name; private int age; public Student() { } public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } @Override public int compareTo(Student o) { return this.age - o.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 + '}'; } }import java.util.Set; import java.util.TreeSet; public class Text_TreeSet { public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student("张三",19); Student s2 = new Student("李四",33); Student s3 = new Student("王五",21); Set<Student> studentSet = new TreeSet<>(); studentSet.add(s1); studentSet.add(s2); studentSet.add(s3); System.out.println(studentSet); } }运行结果如下：
方法二：（为了区分前面的方法，按降序的方法来排序）
import java.util.Comparator; import java.util.Set; import java.util.TreeSet; public class Text_TreeSet { public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student("张三",19); Student s2 = new Student("李四",33); Student s3 = new Student("王五",21); Set<Student> studentSet = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() { @Override public int compare(Student o1, Student o2) { return o2.getAge()-o1.getAge(); } }); studentSet.add(s1); studentSet.add(s2); studentSet.add(s3); System.out.println(studentSet); } }
