Java Set 集合架構全景：HashSet、TreeSet、LinkedHashSet 核心差異與選型指南

一、Set 介面體系總覽

Collection (I)
  └─ Set (I)           // 無重複元素
       ├─ AbstractSet  // 骨架實現，equals/hashCode 標準實現
       │    ├─ HashSet      // 基於 HashMap，無序，O(1)
       │    ├─ LinkedHashSet // 繼承 HashSet，基於 LinkedHashMap，插入序
       │    └─ TreeSet      // 基於 TreeMap（紅黑樹），有序，O(log n)
       └─ EnumSet / CopyOnWriteArraySet / ConcurrentSkipListSet ... (專用)

二、三大主流實現核心對比

三、選型決策樹

1. 需要有序/區間查詢/導航 → TreeSet（或高併發 ConcurrentSkipListSet）。
2. 需要保持插入順序 → LinkedHashSet。
3. 純去重、極致效能、不關心順序 → HashSet。
4. 多線程高併發 → ConcurrentHashMap.newKeySet() (無序) 或 ConcurrentSkipListSet (有序)。
5. 元素為 Enum 類型 → EnumSet (位向量，極致效能)。
6. 讀多寫少、需快照迭代 → CopyOnWriteArraySet。

四、集合運算工具方法

Set a = new HashSet<>(Arrays.asList(1,2,3));
Set b = new HashSet<>(Arrays.asList(2,3,4));

// 聯集
Set union = new HashSet<>(a); union.addAll(b); // {1,2,3,4}
// 交集
Set inter = new HashSet<>(a); inter.retainAll(b); // {2,3}
// 差集
Set diff = new HashSet<>(a); diff.removeAll(b); // {1}
// 判斷子集
boolean isSub = a.containsAll(b); // false