首先，我们来对比的说一下set集合和list集合，list集合就好比女生的衣柜，女生的衣柜都非常的整齐，因为女生大多爱好购物，一般衣柜里面有几件相同的衣服，所以list集合的特点就是有序，可以包含重复的元素，有序就是按顺序输出，下面我们来说一下set集合，set集合就好比是一篮鸡蛋，你想呀，一篮子鸡蛋，肯定没有两个相同的鸡蛋，而且，由于鸡蛋的形态，所以，这些鸡蛋都不是很整齐的排放，所以，set集合的特点就是，无序，且集合中没有相同的元素
下面，让我来说一下，set集合是通过什么实现的集合没有相同的元素的，以TreeSet集合为例子,
1 首先科普一下，我们查看一下TreeSet集合中的构造方法
public TreeSet() {
this(new TreeMap<E,Object>());
}
可以清楚的看到，这个集合的底层是一个TreeMap集合
2 我们查看TreeSet集合中的add方法
public boolean add(E e) {
return m.put(e, PRESENT)==null;
}
我们查看PRESENT，发现是这个东西
// Dummy value to associate with an Object in the backing Map
private static final Object PRESENT = new Object();
通过上面的构造方法，我们可以证实，Set集合的本质是map，map在存储值的时候，
它是以键值对的形式进行存储的，通过观察，我们可以发现，它put的时候，
把对象放在了map键值对中的键上，那么那个值是什么，通过代码的解读，
认为他是判断是否有重复的元素的，也就是一个boolean。
既然我们知道了，它是把对象放在了TreeMap的键上，那么我们就看一下TreeMap集合是怎么实现键的唯 一性的，我们看一下TreeMap 的put方法
/**
* Associates the specified value with the specified key in this map.
* If the map previously contained a mapping for the key, the old
* value is replaced.
*
* @param key key with which the specified value is to be associated
* @param value value to be associated with the specified key
*
* @return the previous value associated with {@code key}, or
* {@code null} if there was no mapping for {@code key}.
* (A {@code null} return can also indicate that the map
* previously associated {@code null} with {@code key}.)
* @throws ClassCastException if the specified key cannot be compared
* with the keys currently in the map
* @throws NullPointerException if the specified key is null
* and this map uses natural ordering, or its comparator
* does not permit null keys
*/
public V put(K key, V value) {
Entry<K,V> t = root;
if (t == null) {
compare(key, key); // type (and possibly null) check
root = new Entry<>(key, value, null);
size = 1;
modCount++;
return null;
}
int cmp;
Entry<K,V> parent;
// split comparator and comparable paths
Comparator<? super K> cpr = comparator;
if (cpr != null) {
do {
parent = t;
cmp = cpr.compare(key, t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
else {
if (key == null)
throw new NullPointerException();
Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
do {
parent = t;
cmp = k.compareTo(t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);
if (cmp < 0)
parent.left = e;
else
parent.right = e;
fixAfterInsertion(e);
size++;
modCount++;
return null;
}
不要慌，看我怎么和你解释这个方法，首先讲解一下，TreeMap的底层是一个红黑树（平衡二叉树），讲解一下红色的代码，红色的代码就是在创建一个根节点，我们会可以看一下root是怎么定义的
private transient Entry<K,V> root = null; 在根据资料进行查询，root就是集合中的根节点，然后，当该集合为空的时候，也就是还没有添加元素，所以这个时候，不需要进行相应的比较，直接添加过去就好，下面我来说一下，在进行比较的时候，有两种比较的方法（① 通过创建自定义比较器进行比较，在创建TreeSet的时候，把相应的的比较器传入 ②使用自然排序进行比较）， 假设，我们这里使用的是自然排序进行比较，也就是蓝色的代码，他也就是使用自然排序进行比较，具体比较的方法，看下面的图片
让我来讲解一下，假设我添加的是一些数字，当我在添加第一个数字20的时候，还没有根节点，这个时候直接添加，然后我们继续执行添加操作，这个时候，添加到了18号元素，我们看Integer的compareTo方法
<!-- Generated by javadoc (build 1.6.0-beta2) on Thu Jan 11 21:30:53 CST 2007 -->
<noscript></noscript>compareTo
public int compareTo(Integer anotherInteger)
Integer 对象。
Comparable<Integer> 中的
compareTo
anotherInteger - 要比较的
Integer。
Integer 等于
Integer 参数，则返回
0 值；如果该
Integer 在数字上小于
Integer 参数，则返回小于
0 的值；如果
Integer 在数字上大于
Integer 参数，则返回大于
0 的值（有符号的比较）。
从而得知，如果插入的元素比父节点小，返回一个负数，插入父节点 在左边，如果比父节点大，返回正数，插入在父节点右边，如果相等的时候，返回0 ，这个时候也就是两个数字相等，也就是此时的两个Integer对象是相等的时候，我们查看TreeSet里面执行添加的源码在CompareTo返回为0的时候，它是这样进行操纵的return t.setValue(value); 也就是说他没有执行插入的操作，他还是直接保存了原来的节点，我们在查看一下，相应的取出顺序，按着左中右的方式进行取出，想要查看更加详细的存储和取出方式，推荐资料 http://shmilyaw-hotmail-com.iteye.com/blog/1836431 https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-tree/index.html
接下来，我们说一下通过自定义比较器来鉴别是否是重复的元素
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
// 姓名长度
int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();
// 姓名内容
int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName())
: num;
// 年龄
int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;
return num3;
}
});
通过返回的值，来判断值的大小。
下面，我们讲解一下HaseSet比较对象是否相同的原因，我们查看HashSet对象源码
1 首先看HashSet 的源码
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
2 然后查看一下HashSet 的add方法
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
3 同理，我们查看HashMap 的 put方法
public V put(K key, V value) {
if (table == EMPTY_TABLE) {
inflateTable(threshold);
}
if (key == null)
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key);
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}
我们在查看一下 Hash 方法，
final int hash(Object k) {
int h = hashSeed;
if (0 != h && k instanceof String) {
return sun.misc.Hashing.stringHash32((String) k);
}
h ^= k.hashCode();
// This function ensures that hashCodes that differ only by
// constant multiples at each bit position have a bounded
// number of collisions (approximately 8 at default load factor).
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}
transient int hashSeed = 0;
首先查看该对象对应的Hash值 然后在哈希表中查找hash值，里面的参数是需要查询的Hash值和hash表的长度
int i = indexFor(hash, table.length);
这个就是在Hash表中查找他的哈希值
然后
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
首先for循环的作用就是对象的Hash值去比较Hash表中的所有对象的Hash值，如果Hash值不等的时候，&&运算，直接跳过，否则，通过equals方法进行比较，如果两个方法都相等
那么，此时两个对象就一定是相同的对象。