微软在 .NET 3.5 新增了一个 HashSet 类，在 .NET 4 新增了一个 SortedSet 类，本文介绍他们的特性，并比较他们的异同。
.NET Collection 函数库的 HashSet、SortedSet 这两个泛型的类，都实现了 System.Collections.Generic.ISet 接口；但 Java 早在 1.2 (或更早) 之前的版本，即已提供了实现这两种数据结构的同名类 [10]，且还有更严谨的 TreeSet (里面存储的项，连类型都必须一致。当年还没有泛型)。
Set 是「集合」的意思，其在数学上的定义，是里面元素的存放没有特定的顺序，且不允许重复。我们先看以下 HashSet、SortedSet 的示例：
foreach (int element in set)
Response.Write(string.Format(" {0}", element));
执行结果：
图 1 重复的元素自动被移除
同样的代码，把 HashSet 改成 SortedSet，如下：
foreach (int element in set)
Response.Write(string.Format(" {0}", element));
执行结果：
[4]
- 它的 Add 方法，若添加了已存在的项时会被忽略，并且返回 False。
- 它是无序的容器，亦即元素的存储是没有顺序的 (此为数学上 Set 的特性) [2], [6], [12], [14]。 Java 的 HashSet 亦然。
- 它不能存储重复的元素，而且当插入的元素有重复时，也会自动被忽略。
- 无法从特定的位置，访问其中某个元素。
SortedSet 的特性 [6]：
- 它实现了数据结构中的「红黑树 (Red-Black tree)」[6], [8], [13]。
- 它的 Contains 方法 (确定 SortedSet 对象是否包含指定的元素) 执行速度很快，因其为基于哈希的查找 (hash-based lookup) [6] (这点我不确定，尚待求证)。
- 它的 Add 方法 (将指定的元素添加到 SortedSet 对象中)，如果元素数目小于内部数组的容量，则此方法的运算复杂度为 O(1)。如果必须调整 SortedSet<T> 对象的大小，则此方法的运算复杂度将为 O(n)。[3]
- 它的 Add 方法，若添加了已存在的项时会被忽略，并且返回 False。
- 它所存储的元素是有顺序的，虽然它在名称上也叫做 Set [1], [6]。 Java 的 SortedSet 亦然。
- 它不能存储重复的元素，而且当插入的元素有重复时，也会自动被忽略。
- 无法从特定的位置，访问其中某个元素。
以下为我参考坊间数据结构的书籍 [15]，所转录的内容：
在数据结构理论中，由 HashSet 类所实现的 HashTable，是一种快速「插入」、「查找」的结构，且无论有多少的项，其「插入、查找」的时间会贴近常量时间，即为 O(1)，因此它很适合用在元素数目相当多的时候。但 HashTable 由于是从「数组 (Array)」演化来的，因此其扩充性很差，且当它的空间已满时，会造成性能低落。因此我们看 msdn 文档中 [4]，HastSet 成员的 Add 方法、Contains 方法，微软说他们的运算复杂度为 O(1)；但在 Add 方法中又提到，如果必须调整 HashSet 对象的大小，则此方法的运算复杂度将为一个 O(n)，其中 n 是元素数目。但若我们在编程时，能事先预测项的数目，且不需要有顺序地浏览内容，则 HashTable 结构、HashSet 类会是很适合、高性能的选择。
在数据结构理论中，由 SortedSet 类所实现的「红黑树」，在执行将数据存储在内存方面，是最有效率的二叉树。但其「插入」是较缓慢的，其「删除」的动作也较复杂 (删除节点后，必须重新建立红黑树的正确架构)。不过红黑树在「排序」数据的时间，不会超过 O(n)。但 msdn 文档中 [3]，提到 SortedSet 成员的 Add 方法、Contains 方法，微软说他们的运算复杂度为 O(1)，但若 SortedSet 类真的是实现「红黑树」，不禁令人怀疑 msdn 此处的正确性 [8]。
------------------------------------------------------------------------
以下我们来看 .NET 里 HashSet 的一些示例：
示例一 - 测试查找的功能：
Response.Write(set.Contains('我')); //True
Response.Write(set.Contains('你')); //False
上述示例中，我们能够将字符串，甚至中文字，传入 HashSet<char> 的构造函数，是因为 string 实现了 IEnumerable<char> 接口，而 HastSet 类也实现了 IEnumerable<T>。
示例二 - 测试 HashSet 内置的一些好用方法：
- SymmetricExceptWith: 仅包含该对象或指定集合中存在的元素（但不可同时包含两者中的元素）。
- UnionWith: 包含该对象本身和指定集合中存在的所有元素。
- ExceptWith: 从当前 HashSet<T> 对象中移除指定集合中的所有元素。
- IntersectWith: 仅包含该对象和指定集合中存在的元素。
using System.Collections.Generic;
class HashSetDemo
{
static void Main()
{
HashSet<char> setA = new HashSet<char>();
HashSet<char> setB = new HashSet<char>();
setA.Add('A');
setA.Add('B');
setA.Add('C');
setB.Add('C');
setB.Add('D');
setB.Add('E');
Show("Initial content of setA: ", setA);
Show("Initial content of setB: ", setB);
setA.SymmetricExceptWith(setB); //把 setA、setB 各自特有、对方没有的元素列出来
Show("setA after Symmetric difference with SetB: ", setA);
setA.UnionWith(setB); //把 setA、setB 的全部元素列出来 (union 并集)
Show("setA after union with setB: ", setA);
setA.ExceptWith(setB); //把 setA 中，所拥有的 setB 元素移除
Show("setA after subtracting setB: ", setA);
Console.WriteLine();
Console.Read();
}
static void Show(string msg, HashSet<char> set)
{
Console.Write(msg);
foreach (char ch in set)
Console.Write(ch + " ");
Console.WriteLine();
}
}
执行结果：
图 3 测试 SymmetricExceptWith、UnionWith、ExceptWith 方法
Show("setA after intersect with setB: ", setA);
执行结果：
图 4 测试 IntersectWith 方法
由于 HastSet<T> 实现了 IEnumerable<T> 接口，因此我们可把其他任何 set 当作参数，传入其他 set 类的运算方法里。
此外，LINQ 也有类似上述示例的 Intersect、Except、Union、Distinct 的 set 运算功能，有兴趣比较两者特性的网友，可参考 msdn 或网络上的文章 [5]。主要的差别在于，LINQ set 运算始终返回新的 IEnumerable<T> 集合，而 HashSet<T> 是修改当前的集合，且 HashSet 提供了比较多的 set 相关算符。
------------------------------------------------------------------------
到了 .NET 4 才新建的 SortedSet 类，除了有前述 HashSet 类所拥有的
SymmetricExceptWith、UnionWith、ExceptWith、IntersectWith
等好用的方法外，还有「GetViewBetween (制定范围)」、「Max (取最大值)」、「Min (取最小值)」等新增的好用方法。
以下我们来看 SortedSet 这三个方法的示例：
示例三 - 测试 GetViewBetween、Max、Min 方法：
using System.Collections.Generic;
using System.Linq; //此为 Max()、Min() 方法的必要引用
var set = new SortedSet<int>() { 5, 9, 2, 1, 2, 2, 3, 7, 4, 9, 9 };
foreach (int element in set)
Response.Write(string.Format(" {0}", element));
Response.Write("<p>");
Response.Write("Max: " + set.Max() + "<br>");
Response.Write("Min: " + set.Min() + "<br>");
Response.Write("<br>取 2 ~ 5 之间的值: <br>");
//只取值为 2 ~ 5 之间的元素
var subSet = set.GetViewBetween(2, 5);
foreach (int i in subSet)
{
Response.Write(i + ",");
}
执行结果：
图 5 测试 SortedSet 类专属的 GetViewBetween、Max、Min 方法
此 GetViewBetween() 方法，也适用于 SortedSort 里元素为字符串、字符的处理 [6]。
------------------------------------------------------------------------
参考资料：
[1] SortedSet<T> 类
http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/dd412070.aspx
[2] HashSet<T> 类
http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb359438.aspx
[3] SortedSet<T> 成员
http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/dd382202.aspx
[4] HashSet<T> 成员
http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb341004.aspx
[5] HashSet 和 LINQ Set 运算
http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb397728.aspx
http://www.dotblogs.com.tw/kirkchen/archive/2010/06/12/15836.aspx
[6] C# 4.0/BCL 4 Series:SortedSet<T> in Framework 4
http://samgentile.com/Web/vs2010-and-net-framework-4-0/c-4-0-bcl-4-series-sortedset-lt-t-gt-in-framework-4/
[7] SortedSet Collection Class in .NET 4.0
http://www.codeproject.com/KB/cs/SortedSet_T__Collection.aspx
[8] Add to SortedSet<T> and its complexity
http://stackoverflow.com/questions/2533007/add-to-sortedsett-and-its-complexity
[9] Net4.0---Framwork新增特性
http://www.cnblogs.com/oec2003/archive/2010/05/26/1744495.html
[10] 用 Java 的 SortedSet 实现过滤重复字符串并排序
http://www.cnblogs.com/fzzl/archive/2009/04/01/1427344.html
http://www.cnblogs.com/fzzl/archive/2009/04/01/1427336.html
参考书籍：
[11] C# 3.0 in a Nutshell, chapter 7
http://www.amazon.com/3-0-Nutshell-Desktop-Reference-OReilly/dp/0596527578
[12] C# 3.0 THE COMPLETE REFERENCE, chapter 24
http://www.amazon.com/3-0-COMPLETE-REFERENCE-Herbert-Schildt/dp/0071588418/ref=sr_1_11?ie=UTF8&s=books&qid=1276701548&sr=1-11
[13] C# 4.0 in a Nutshell
http://www.amazon.com/C-4-0-Nutshell-Definitive-Reference/dp/0596800959/ref=sr_1_1?ie=UTF8&s=books&qid=1276783191&sr=1-1
http://www.albahari.com/nutshell/
[14] C# 2010 All-in-One For Dummies
http://www.amazon.com/C-2010-All-One-Dummies/dp/0470563486
[15] Java 在数据结构及算法的应用
作者：胡铭珍，出版社：全华科技图书，语文：繁体中文，ISBN: 957-21-3923-1
相关资料：
[16] 程序员真情忏悔录
http://www.cnblogs.com/WizardWu/archive/2009/01/29/1381275.html
当你在使用 Java (或 .NET) 提供的 Collection Framework 时，你了解 ArrayList、LinkedList、TreeSet、HashSet 之间的差别吗？
你
知道他们的优缺点吗？你知道他的特性吗？不了解 ArrayList 和 LinkedList
的差异，用任一种去写程序，执行结果都一样，可是性能差很多。大多数的人连了解特性都谈不上，更别说很多每天想发展自己的语言、自己的编译器、自己的操作
系统的人。没有基础学问的了解，如何去设计一个 Collection Framework 或 STL？你说数据结构和算法没有用，你去做看看现在
IDE 中普遍有的 code insight 功能看看 ？以 C++ Builder 来说，要在短时间内搜寻所有的标头文件，并找出某函数的
prototype，如果没有对数据结构和算法有充分了解，一样做得出来，只是产品会卖不出去罢了。