独一且无序的结构——集合（Set）

设计背景

传统的数组可以存放重复的元素，且其存放有序，而有时我们不希望数据结构存储重复的元素，且我们不关注它的排序，例如IP访问量统计、文本字数统计等。这种存储无序且不重复元素的结构类型就被称之为集合（Set）。

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结构分析

【底层实现】二分搜索树（BST）/ 链表（LinkedList）
【核心方法】
public void add(E e); //向集合添加元素
public void remove(E e); //移除集合中指定的元素
【差异分析】
因为使用链表实现的集合（LinkedListSet）进行增加、删除等操作时，都需要对链表元素进行遍历，故其性能较低（时间复杂度为O(n)级别）；而使用二分搜索树实现的集合（BSTSet）在理想状态下（满二叉树）最多只会遍历h个元素（时间复杂度为O(h)级别，从数值上看为O(logn)级别），所以通常BSTSet的性能与LinkedListSet的性能差异巨大。

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代码实现

1. 利用二分搜索树实现

public class BSTSet<E extends Comparable<E>> implements Set<E> {

    /**
     * 实例域：二分搜索树
     */
    private BST<E> bst;

    /**
     * 无参构造器：对实例域进行初始化
     */
    public BSTSet() {
        bst = new BST<>();
    }

    @Override
    public void add(E e) {
        bst.add(e);
    }

    @Override
    public void remove(E e) {
        bst.remove(e);
    }

    @Override
    public boolean contains(E e) {
        return bst.contains(e);
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return bst.getSize();
    }

    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return bst.isEmpty();
    }

}

2. 利用链表实现

public class LinkedListSet<E> implements Set<E> {

    /**
     * 实例域：链表
     */
    private LinkedList<E> linkedList;

    /**
     * 无参构造器：对实例域进行初始化
     */
    public LinkedListSet() {
        linkedList = new LinkedList<>();
    }

    @Override
    public void add(E e) {
        linkedList.addFirst(e);
    }

    @Override
    public void remove(E e) {
        linkedList.remove(e);
    }

    @Override
    public boolean contains(E e) {
        return linkedList.contains(e);
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return linkedList.size();
    }

    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return linkedList.isEmpty();
    }
    
}