Set是一個(gè)不能包含重復(fù)元素的Collection，它模擬了數(shù)學(xué)集抽象，Set接口僅包含從Collection繼承的方法，并添加禁止重復(fù)元素的限制，Set還為equals和hashCode操作的行為添加了一個(gè)更強(qiáng)的契約，允許Set實(shí)例有意義地進(jìn)行比較，即使它們的實(shí)現(xiàn)類型不同，如果兩個(gè)Set實(shí)例包含相同的元素，則它們是相等的。

Java平臺(tái)包含三個(gè)通用的Set實(shí)現(xiàn)：HashSet、TreeSet和LinkedHashSet。將其元素存儲(chǔ)在哈希表中的HashSet是性能最佳的實(shí)現(xiàn)，但它不能保證迭代的順序。TreeSet將其元素存儲(chǔ)在紅黑樹中，根據(jù)元素的值對(duì)其元素進(jìn)行排序，它比HashSet慢得多。LinkedHashSet實(shí)現(xiàn)為哈希表，其中有一個(gè)鏈表，根據(jù)它們插入集合的順序（插入順序）對(duì)其元素進(jìn)行排序，LinkedHashSet讓它的客戶端避免了HashSet提供的未指定的、通常混亂的排序，但代價(jià)只稍微高一點(diǎn)。

這是一個(gè)簡(jiǎn)單但有用的Set語(yǔ)法，假設(shè)你有一個(gè)Collection，c，并且你想要?jiǎng)?chuàng)建另一個(gè)包含相同元素的Collection，但會(huì)刪除所有重復(fù)項(xiàng)，下面的一行代碼就可以解決這個(gè)問題。

Collection noDups = new HashSet(c);

它的工作原理是創(chuàng)建一個(gè)Set（根據(jù)定義，它不能包含重復(fù)項(xiàng)），初始化包含c中的所有元素，它使用Collection接口部分中描述的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)。

或者，如果使用JDK 8或更高版本，你可以使用聚合操作輕松收集到Set：

c.stream()
.collect(Collectors.toSet()); // no duplicates

這是一個(gè)稍長(zhǎng)的示例，它將名稱Collection累積到TreeSet中：

Set set = people.stream()
.map(Person::getName)
.collect(Collectors.toCollection(TreeSet::new));

以下是第一個(gè)語(yǔ)法的次要變體，它在刪除重復(fù)元素時(shí)保留了原始集合的順序：

Collection noDups = new LinkedHashSet(c);

以下是封裝前面的語(yǔ)法的泛型方法，返回與傳遞的相同的泛型類型的Set。

public static  Set removeDups(Collection c) {
    return new LinkedHashSet(c);
}

size操作返回Set中的元素?cái)?shù)（其基數(shù)），isEmpty方法完全符合你的想法，add方法將指定的元素添加到Set（如果它尚不存在）并返回一個(gè)布爾值，指示是否添加了元素。類似地，remove方法從Set中刪除指定的元素（如果存在）并返回一個(gè)布爾值，指示元素是否存在，iterator方法在Set上返回Iterator。

以下程序打印出其參數(shù)列表中的所有不同單詞，提供了該程序的兩個(gè)版本，第一個(gè)使用JDK 8聚合操作，第二個(gè)使用for-each構(gòu)造。

使用JDK 8聚合操作：

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class FindDups {
    public static void main(String[] args) {
        Set distinctWords = Arrays.asList(args).stream()
        .collect(Collectors.toSet()); 
        System.out.println(distinctWords.size()+ 
                           " distinct words: " + 
                           distinctWords);
    }
}

使用for-each構(gòu)造：

import java.util.*;

public class FindDups {
    public static void main(String[] args) {
        Set s = new HashSet();
        for (String a : args)
               s.add(a);
               System.out.println(s.size() + " distinct words: " + s);
    }
}

現(xiàn)在運(yùn)行該程序的任一版本。

java FindDups i came i saw i left

生成以下輸出：

4 distinct words: [left, came, saw, i]

請(qǐng)注意，代碼始終引用Collection通過其接口類型（Set）而不是其實(shí)現(xiàn)類型，這是一個(gè)強(qiáng)烈推薦的編程實(shí)踐，因?yàn)樗鼓憧梢造`活地僅通過更改構(gòu)造函數(shù)來(lái)更改實(shí)現(xiàn)。如果用于存儲(chǔ)集合的變量或用于傳遞它的參數(shù)中的任何一個(gè)被聲明為Collection的實(shí)現(xiàn)類型而不是其接口類型，必須更改所有這些變量和參數(shù)才能更改其實(shí)現(xiàn)類型。

此外，無(wú)法保證生成的程序能夠正常運(yùn)行，如果程序使用原始實(shí)現(xiàn)類型中存在但未在新實(shí)現(xiàn)類型中存在的任何非標(biāo)準(zhǔn)操作，則程序?qū)⑹?，僅通過其接口引用集合可防止你使用任何非標(biāo)準(zhǔn)操作。

前面示例中Set的實(shí)現(xiàn)類型是HashSet，它不保證Set中元素的順序，如果你希望程序按字母順序打印單詞列表，只需將Set的實(shí)現(xiàn)類型從HashSet更改為TreeSet，進(jìn)行這個(gè)簡(jiǎn)單的單行更改會(huì)導(dǎo)致前一個(gè)示例中的命令行生成以下輸出。

java FindDups i came i saw i left

4 distinct words: [came, i, left, saw]

批量操作特別適合于Set，應(yīng)用時(shí)，它們執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的集代數(shù)運(yùn)算，假設(shè)s1和s2是Set，批量操作是這樣做的：

s1.containsAll(s2) — 如果s2是s1的子集，則返回true（如果set s1包含s2中的所有元素，則s2是s1的子集）。

s1.addAll(s2) — 將s1轉(zhuǎn)換為s1和s2的并集（兩個(gè)集合的并集是包含任一集合中包含的所有元素的集合）。

s1.retainAll(s2) — 將s1轉(zhuǎn)換為s1和s2的交集（兩個(gè)集合的交集是僅包含兩個(gè)集合共有的元素的集合）。

s1.removeAll(s2) — 將s1轉(zhuǎn)換為s1和s2的（非對(duì)稱）差集（例如，s1減s2的差集就是包含s1中所有元素但不包含s2中的所有元素的集）。

若要非破壞性地計(jì)算兩個(gè)集合的并集、交集或差集（不修改任何一個(gè)集合），調(diào)用者必須在調(diào)用適當(dāng)?shù)呐坎僮髦皬?fù)制一個(gè)集合，以下是由此產(chǎn)生的語(yǔ)法。

Set union = new HashSet(s1);
union.addAll(s2);

Set intersection = new HashSet(s1);
intersection.retainAll(s2);

Set difference = new HashSet(s1);
difference.removeAll(s2);

前面的語(yǔ)法中的結(jié)果集的實(shí)現(xiàn)類型是HashSet，如前所述，它是Java平臺(tái)中最好的全能Set實(shí)現(xiàn)，但是，任何通用的Set實(shí)現(xiàn)都可以替代。

讓我們重溫一下FindDups程序，假設(shè)你想知道參數(shù)列表中的哪些單詞只出現(xiàn)一次，哪些單詞出現(xiàn)多次，但你不希望重復(fù)打印出任何重復(fù)項(xiàng)，這種效果可以通過生成兩個(gè)集合來(lái)實(shí)現(xiàn) — 一個(gè)集合包含參數(shù)列表中的每個(gè)單詞，另一個(gè)集合僅包含重復(fù)項(xiàng)。僅出現(xiàn)一次的單詞是這兩組的差集，我們知道如何計(jì)算，以下是生成的程序的樣子。

import java.util.*;

public class FindDups2 {
    public static void main(String[] args) {
        Set uniques = new HashSet();
        Set dups    = new HashSet();

        for (String a : args)
            if (!uniques.add(a))
                dups.add(a);

        // Destructive set-difference
        uniques.removeAll(dups);

        System.out.println("Unique words:    " + uniques);
        System.out.println("Duplicate words: " + dups);
    }
}

當(dāng)使用前面使用的相同參數(shù)列表運(yùn)行時(shí)（i came i saw i left），程序產(chǎn)生以下輸出。

Unique words:    [left, saw, came]
Duplicate words: [i]

不太常見的集代數(shù)運(yùn)算是對(duì)稱差集 — 包含在兩個(gè)指定集合中但不同時(shí)包含在兩個(gè)集合中的元素的集合，以下代碼非破壞性地計(jì)算兩個(gè)集合的對(duì)稱差集。

Set symmetricDiff = new HashSet(s1);
symmetricDiff.addAll(s2);
Set tmp = new HashSet(s1);
tmp.retainAll(s2);
symmetricDiff.removeAll(tmp);

除了對(duì)其他任何Collection執(zhí)行的操作之外，數(shù)組操作不會(huì)對(duì)Set執(zhí)行任何特殊操作，Collection接口部分介紹了這些操作。