集合类（三）：Set集合

4、Set集合
Set集合为集类型，集是最简单的一种集合，存放于集中的对象不按特定方式排序，只是简单地把对象加入集合中，类似于向口袋里放东西。对集中存在的对象的访问和操作是通过对象的引用进行的，因此在集中不能存放重复对象。Set集合包括Set接口以及Set接口的所有实现类。因为Set接口继承了Collection接口，所以Set接口拥有Collection接口提供的所有常用方法。
（1）使用HashSet类
由HashSet类实现的Set集合的优点是能够快速定位集合中的元素。
由HashSet类实现的Set集合中的对象必须是惟一的，因此需要添加到由HashSet类实现的Set集合中的对象，需要重新实现equals()方法，从而保证插入集合中对象的标识的惟一性。
由HashSet类实现的Set集合的排列方式为按照哈希码排序，根据对象的哈希码确定对象的存储位置，因此需要添加到由HashSet类实现的Set集合中的对象，还需要重新实现hashCode()方法，从而保证插入集合中的对象能够合理地分布在集合中，以便于快速定位集合中的对象。
由于Set集合中的对象是无序的，这里所谓的无序并不是完全无序，只是不像List集合按对象的插入顺序保存对象。
例如：
源文件：Person.java

public class Person{
	private String name;
	private long id_card;
	public Person(String name,long id_card){
		this.name = name;
		this.id_card = id_card;
	}
	public long getId_card(){
		return id_card;
	}
	public void setId_card(long id_card){
		this.id_card = id_card;
	}
	public String getName(){
		return name;
	}
	public void setName(String name){
		this.name = name;
	}
	public int hashCode(){//重新实现hashCode()方法
		final int PRIME = 31;
		int result = 1;
		result = PRIME*result+(int)(id_card^(id_card>>>32));
		result = PRIME*result+((name ==null)?0:name.hashCode());
		return result;
	}
	public boolean equals(Object obj){//重新实现equals()方法
		if(this == obj){
			return true;
		}
		if(obj == null){
			return false;
		}
		if(getClass()!=obj.getClass()){
			return false;
		}
		final Person other = (Person)obj;
		if(id_card!=other.id_card){
			return false;
		}
		if(name == null){
			if(other.name != null){
				return false;
			}
		}
		else if(!name.equals(other.name)){
			return false;
		}
		return true;
	}
}

源文件：TestSet.java

import java.util.*;
public class TestSet{
	public static void main(String args[]){
		Set<Person> hashSet = new HashSet<Person>();
		hashSet.add(new Person("马先生",22015));
		hashSet.add(new Person("李小姐",22018));
		hashSet.add(new Person("李先生",22020));
		Iterator<Person> it = hashSet.iterator();
		while(it.hasNext()){
			Person person = it.next();
			System.out.println(person.getName()+"	"+person.getId_card());
		}
	}
}

程序的运行结果如下：
李小姐  22018
李先生  22020
马先生  22015
如果既想保留HashSet类快速定位集合中对象的优点，又想让集合中的对象按插入的顺序保存，可以通过HashSet类的子类LinkedHashSet实现Set集合，即修改上述代码如下：
将

Set<Person> hashSet = new HashSet<Person>();

修改为：

Set<Person> hashSet = new LinkedHashSet<Person>();

（2）使用TreeSet类
TreeSet类不仅实现了Set接口，还实现了java.util.SortedSet接口，从而保证在遍历集合时按照递增的顺序获得对象。遍历对象时可能是按照自然顺序递增排列，因此存入用TreeSet类实现的Set集合的对象必须实现Comparable接口；也可能是按照指定比较器递增排序，即可以通过比较器对用TreeSet类实现的Set集合中的对象进行排序。
TreeSet类通过实现java.util.SortedSet接口增加的方法如下表4所示：

例如：
源文件：Person.java

public class Person implements Comparable{
	private String name;
	private long id_card;
	public Person(String name,long id_card){
		this.name = name;
		this.id_card = id_card;
	}
	public String getName(){
		return name;
	}
	public void setName(String name){
		this.name = name;
	}
	public long getId_card(){
		return id_card;
	}
	public void setId_card(long id_card){
		this.id_card = id_card;
	}
	public int compareTo(Object o){//默认按编号升序排序
		Person person = (Person)o;
		int result = id_card>person.id_card?1:(id_card==person.id_card?0:-1);
		return result;
	}
}

源文件：TestSet.java

import java.util.*;
public class TestSet{
	public static void main(String args[]){
		TreeSet<Person> treeSet = new TreeSet<Person>();
		Person p1 = new Person("马先生",22015);
		Person p2 = new Person("李先生",22016);
		Person p3 = new Person("王小姐",22018);
		Person p4 = new Person("尹先生",22020);
		Person p5 = new Person("王先生",22012);
		treeSet.add(p1);
		treeSet.add(p2);
		treeSet.add(p3);
		treeSet.add(p4);
		treeSet.add(p5);
		System.out.println("初始化的集合:");
		Iterator<Person> it = treeSet.iterator();
		while(it.hasNext()){
			Person p = it.next();
			System.out.println(p.getId_card()+"	"+p.getName());
		}
		System.out.println("截取前面部分得到的集合：");
		it = treeSet.headSet(p1).iterator();
		while(it.hasNext()){
			Person p = it.next();
			System.out.println(p.getId_card()+"	"+p.getName());
		}
		System.out.println("截取中间部分得到的集合：");
		it = treeSet.subSet(p1,p3).iterator();
		while(it.hasNext()){
			Person p = it.next();
			System.out.println(p.getId_card()+"	"+p.getName());
		}
		System.out.println("截取后面部分得到的集合：");
		it = treeSet.tailSet(p3).iterator();
		while(it.hasNext()){
			Person p = it.next();
			System.out.println(p.getId_card()+"	"+p.getName());
		}
	}
}

程序的运行结果如下：
初始化的集合:
22012   王先生
22015   马先生
22016   李先生
22018   王小姐
22020   尹先生
截取前面部分得到的集合：
22012   王先生
截取中间部分得到的集合：
22015   马先生
22016   李先生
截取后面部分得到的集合：
22018   王小姐
22020   尹先生
在使用由TreeSet类实现的Set集合时，也可以通过单独的比较器对集合中的对象进行排序。
例如：
比较器既可以作为一个单独的类，也可以作为对应类的内部类，本例中移内部类的形式实现比较器。
源文件：Person.java

import java.util.Comparator;
public class Person implements Comparable{
	private String name;
	private long id_card;
	public Person(String name,long id_card){
		this.name = name;
		this.id_card = id_card;
	}
	public String getName(){
		return name;
	}
	public void setName(String name){
		this.name = name;
	}
	public long getId_card(){
		return id_card;
	}
	public void setId_card(long id_card){
		this.id_card = id_card;
	}
	public int compareTo(Object o){//默认按编号升序排序
		Person person = (Person)o;
		int result = id_card>person.id_card?1:(id_card==person.id_card?0:-1);
		return result;
	}
	static class PersonComparator implements Comparator{
		public static final int NAME = 1;
		public static final int ID_CARD = 2;
		private int orderByColumn = 1;//默认为按姓名排序
		public static final boolean ASC = true;
		public static final boolean DESC = false;
		private boolean orderByMode = true;//默认为按升序排序
		public int compare(Object o1,Object o2){//实现Comparator接口的方法
			Person p1 = (Person)o1;
			Person p2 = (Person)o2;
			int result = 0;//默认的判断结果为两个对象相等
			switch(orderByColumn){//判断排序条件
				case 1:
					String s1 = CnToSpell.getFullSpell(p1.getName());
					String s2 = CnToSpell.getFullSpell(p2.getName()); 
					if(orderByMode){//升序
						result = s1.compareTo(s2);
					}
					else{//降序
						result = s2.compareTo(s1);
					}
					break;
				case 2:
					if(orderByMode){//升序
						result = (int)(p1.getId_card()-p2.getId_card());
					}
					else{//降序
						result = (int)(p2.getId_card()-p1.getId_card());
					}
					break;
			}
			return result;
		}
		public void orderByColumn(int orderByColumn){//用来设置排序条件
			this.orderByColumn = orderByColumn;
		}
		public void orderByMode(boolean orderByMode){//用来设置排序方式
			this.orderByMode = orderByMode;
		}
	}
}

源文件：TestSet.java

import java.util.*;
public class TestSet{
	public static void main(String args[]){
		TreeSet<Person> treeSet1 = new TreeSet<Person>();
		Person p1 = new Person("马先生",22015);
		Person p2 = new Person("李先生",22016);
		Person p3 = new Person("王小姐",22018);
		treeSet1.add(p1);
		treeSet1.add(p2);
		treeSet1.add(p3);
		System.out.println("客户化排序前，默认按编号升序排序：");
		//新创建一个Set集合，不进行客户化排序，默认按编号升序排序
		TreeSet<Person> treeSet2 = new TreeSet<Person>(treeSet1);//通过构造函数初始化集合
		Iterator<Person> it1 = treeSet2.iterator();
		while(it1.hasNext()){
			Person p = it1.next();
			System.out.println(p.getId_card()+"	"+p.getName());
		}
		System.out.println("客户化排序后，按编号降序排序：");
		//新创建一个Set集合，进行客户化排序，客户化排序方式为按编号降序排序
		Person.PersonComparator pc = new Person.PersonComparator();//创建比较器（内部类）的实例
		pc.orderByColumn(Person.PersonComparator.ID_CARD);//设置排序依据的属性
		pc.orderByMode(Person.PersonComparator.DESC);//设置排序方式
		TreeSet<Person> treeSet3 = new TreeSet<Person>(pc);//必须通过构造函数设置比较器
		treeSet3.addAll(treeSet1);//初始化集合
		Iterator<Person> it2 = treeSet3.iterator();
		while(it2.hasNext()){
			Person p = it2.next();
			System.out.println(p.getId_card()+"	"+p.getName());
		}
	}
}

程序的运行结果如下：
客户化排序前，默认按编号升序排序：
22015   马先生
22016   李先生
22018   王小姐
客户化排序后，按编号降序排序：
22018   王小姐
22016   李先生
22015   马先生