【JAVA集合】HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

以下内容基于jdk1.7.0_79源码；

关于HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

Set接口的实现类，最大特点是不允许出现重复元素；

HashSet：基于HashMap实现，一个性能相对较好的Set；

LinkedHashSet：基于LinkedHashMap实现，一个保存了插入顺序的Set；

TreeSet；基于TreeSet实现，一个实现了排序的Set；

类图关系

源码分析

Set接口的实现类相对来说都比较简单，如果熟悉HashMap、LinkedHashMap、TreeMap源码的话，HashSet、LinkedHashSet、TreeSet的代码会很好理解，因为基本上都是调用对应Map的方法来实现的；

HashSet部分源码：

package java.util;
public class HashSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;

    //存储元素的HashMap
    private transient HashMap<E,Object> map;

    // 一个冗余的空对象，用于在Map中存放key对应的value，Map中所有的键值对的value都是同一个空Object的引用
    private static final Object PRESENT = new Object();

    /**
     * 构造方法，直接生成一个对应的HashMap
     */
    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

    //省略一部分代码.....
    
    
    //返回HashMap的key迭代器，HashSet中的元素实际上就是HashMap中的key元素
    public Iterator<E> iterator() {
        return map.keySet().iterator();
    }

    //调用HashMap的put方法，将e-PRESENT键值对对象put到map中
    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

    //省略一部分代码.....
}

LinkedHashMap源码,如下，代码很少，主要是构造方法，

根据传入的参数，调用父类HashSet的HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy)方法，生成一个LinkedHashMap对象存储集合元素：

package java.util;
public class LinkedHashSet<E>
    extends HashSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable {
        
    private static final long serialVersionUID = -2851667679971038690L;

    public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        super(initialCapacity, loadFactor, true);
    }
    
    public LinkedHashSet(int initialCapacity) {
        super(initialCapacity, .75f, true);
    }

    public LinkedHashSet() {
        super(16, .75f, true);
    }

    public LinkedHashSet(Collection<? extends E> c) {
        super(Math.max(2*c.size(), 11), .75f, true);
        addAll(c);
    }
}

HashSet中生成LinkedHashMap的构造方法HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy)

    HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
        map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }

TreeSet部分源码：

有一个NavigableMap类型的Map和一个空对象，NavigableMap会在构造方法里被赋成一个TreeMap对象，PRESENT是所有键值对中value对象的同一个引用；

public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E>
    implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    /**
     * TreeMap对象
     */
    private transient NavigableMap<E,Object> m;

    // 空对象，所有Map键值对中value对象的同一个引用
    private static final Object PRESENT = new Object();

构造方法，可见TreeSet是基于TreeMap实现的：

    TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) {
        this.m = m;
    }

    public TreeSet() {
        this(new TreeMap<E,Object>());
    }

再看其它TreeSet中方法的源码，基本都是通过调用TreeMap的方法实现；

 //省略部分代码。。。
 public NavigableSet<E> descendingSet() {
        return new TreeSet<>(m.descendingMap());
    }
    public int size() {
        return m.size();
    }

    public boolean isEmpty() {
        return m.isEmpty();
    }
//省略部分代码。。。

补充一句

学好Set集合的关键是把Map学好。