Java中的Set集合是Collection体系下的重要分支，它的核心设计目标就是存储不重复的元素，同时具备和List集合不同的顺序特性，在实际开发中常用于去重场景或者不需要维护元素顺序的场景。
Set集合的核心特点
Set集合的核心特点可以总结为两点：元素唯一性和无序性，这两个特点是区分Set和其他集合类型的关键。
1. 元素唯一性
Set集合不允许存储重复的元素，这里的重复指的是两个元素通过equals方法判断返回true，同时hashCode值相等。不同的Set实现类保证元素唯一性的具体逻辑略有差异，但核心都依赖这两个方法。
以最常用的HashSet为例，添加元素时的判断流程如下：
- 首先计算待添加元素的hashCode值，找到对应的存储桶位置
- 如果该位置没有元素，直接将元素存入
- 如果该位置已有元素，遍历该位置的所有元素，用equals方法和待添加元素比较
- 如果存在equals返回true的元素，说明元素重复，不执行添加操作；否则将元素存入该位置
下面的代码示例展示了Set集合的元素唯一性特性：
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class SetUniqueDemo {
public static void main(String[] args) {
Set<String> set = new HashSet<>();
// 添加重复元素
set.add("apple");
set.add("banana");
set.add("apple");
// 输出集合元素，重复的元素只会被存储一次
System.out.println(set); // 输出结果类似 [banana, apple]
}
}
2. 无序性特征
Set集合的无序性指的是集合不保证元素的存储顺序和遍历顺序与插入顺序一致，这里的无序是相对于List集合的有序（插入顺序和遍历顺序一致）而言的。
不同Set实现类的无序性表现不同：
| Set实现类 | 无序性表现 |
|---|---|
| HashSet | 完全不保证顺序，元素的存储位置由hashCode决定，遍历顺序不固定 |
| LinkedHashSet | 属于Set集合的特殊实现，会保留元素的插入顺序，遍历顺序和插入顺序一致 |
| TreeSet | 不保证插入顺序，但是会按照元素的自然排序或者自定义排序规则排序 |
下面的代码展示了HashSet的无序性：
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class SetUnorderedDemo {
public static void main(String[] args) {
Set<String> set = new HashSet<>();
// 按顺序插入元素
set.add("first");
set.add("second");
set.add("third");
set.add("fourth");
// 遍历顺序和插入顺序不一致
for (String s : set) {
System.out.println(s);
}
// 多次运行输出顺序可能不同
}
}
使用Set集合的注意事项
如果要使用自定义对象作为Set集合的元素，需要重写对象的hashCode和equals方法，保证两个相等的对象hashCode值相同，equals判断返回true，否则Set无法正确识别重复元素。如果只重写equals方法不重写hashCode方法，可能会导致两个相等的对象被存储到不同的哈希桶中，出现重复存储的问题。
另外如果需要保留元素的插入顺序，不要选择HashSet，应该使用LinkedHashSet；如果需要元素按照指定规则排序，可以选择TreeSet并传入对应的比较器。