微軟在 .NET 3.5 新增了一個 HashSet 類，在 .NET 4 新增了一個 SortedSet 類，本文介紹他們的特性，並比較他們的異同。
.NET Collection 函數庫的 HashSet、SortedSet 這兩個泛型的類，都實現了 System.Collections.Generic.ISet 接口;但 Java 早在 1.2 (或更早) 之前的版本，即已提供了實現這兩種數據結構的同名類 ，且還有更嚴謹的 TreeSet (裡面存儲的項，連類型都必須一致。當年還沒有泛型)。
Set 是「集合」的意思，其在數學上的定義，是裡面元素的存放沒有特定的順序，且不允許重復。我們先看以下 HashSet、SortedSet 的示例：
ISet set = new HashSet() { 5, 9, 2, 1, 2, 2, 3, 7, 4, 9, 9 };
foreach (int element in set)
Response.Write(string.Format(" {0}", element));
執行結果：
圖 1 重復的元素自動被移除
同樣的代碼，把 HashSet 改成 SortedSet，如下：
ISet set = new SortedSet() { 5, 9, 2, 1, 2, 2, 3, 7, 4, 9, 9 };
foreach (int element in set)
Response.Write(string.Format(" {0}", element));
執行結果：
圖 2 重復的元素自動被移除，且內部會自動做排序
我們看到 HashSet、SortedSet 這兩個類，確實都不允許重復，但前者是按照元素加入的順序存儲，後者會再將加入的元素做排序，且能夠在插入、刪除和搜索元素時，仍維護數據的排列順序。因此若您有耐心讀到這裡，就多學了一招：若平常編程時想過濾重復的項的話，就可以用這兩個 Set 類，因為集合是不允許重復元素的。在 SortedSet 還沒出現的 .NET 3.5 時代，我們必須用 HashSet 先移除重復的項，然後再排序;而現在的 .NET 4，我們就可以改用 SortedSet 一步實現移除重復並排序。
當然，若您的需求不同 (暫不考慮性能差別)，不希望默認自動排序，或不需要去除重復元素，可改用 List 類的 Sort 方法。此外，您也可把 HashSet 當作 key/value 配對的 Dictionary 類之中，只有 key 沒有 value 來使用，因為 Dictionary (泛型的 HashTable) 其特性，和 HastSet 類似，元素也是沒有特定的順序，且不允許重復 (key 必須為唯一)。
以下分別列出 .NET 平台上，HashSet、SortedSet 這兩個類各自的一些特性：
HastSet 的特性 ：
它的 Contains 方法 (確定 HashSet 對象是否包含指定的元素) 執行速度很快，因其為基於「哈希」的查找 (hash-based lookup)。
(另 Dictionary 類的檢索速度也是非常快的，其「算法」的 Time Complexity 接近於 O(1)，這是因為 Dictionary 類是以一個哈希表來實現的)
它的 Add 方法 (將指定的元素添加到 HashSet 對象中)，如果 Count 小於內部數組的容量，則此方法的運算復雜度為 O(1)。如果必須調整 HashSet 對象的大小，則此方法的運算復雜度將為 O(n)。
它不能存儲重復的元素，而且當插入的元素有重復時，也會自動被忽略。
無法從特定的位置，訪問其中某個元素。
SortedSet 的特性：
它的 Contains 方法 (確定 HashSet 對象是否包含指定的元素) 執行速度很快，因其為基於「哈希」的查找 (hash-based lookup)。
它的 Add 方法 (將指定的元素添加到 HashSet 對象中)，如果 Count 小於內部數組的容量，則此方法的運算復雜度為 O(1)。如果必須調整 HashSet 對象的大小，則此方法的運算復雜度將為 O(n)。(數據結構中的「紅黑樹 (Red-Black tree」) [3], [8]
它的 Add 方法，若添加了已存在的項時會被忽略，並且返回 False。
它不能存儲重復的元素，而且當插入的元素有重復時，也會自動被忽略。
無法從特定的位置，訪問其中某個元素。
以下我們來看 .NET 裡 HashSet 的一些示例：
示例一 - 測試查找的功能：
var set = new HashSet("我愛編程");
Response.Write(set.Contains('我')); //True
Response.Write(set.Contains('你')); //False
上述示例中，我們能夠將字符串，甚至中文字，傳入 HashSet 的構造函數，是因為 string 實現了 IEnumerable 接口，而 HastSet 類也實現了 IEnumerable。
示例二 - 測試 HashSet 內置的一些好用方法：
SymmetricExceptWith: 僅包含該對象或指定集合中存在的元素(但不可同時包含兩者中的元素)。
UnionWith: 包含該對象本身和指定集合中存在的所有元素。
ExceptWith: 從當前 HashSet 對象中移除指定集合中的所有元素。
IntersectWith: 僅包含該對象和指定集合中存在的元素。
using System;
using System.Collections.Generic;
class HashSetDemo
{
static void Main()
{
HashSet setA = new HashSet();
HashSet setB = new HashSet();
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、對方沒有的元素列出來
Show("setA after Symmetric difference with SetB: ", setA);
setA.UnionWith(setB); //把 setA、setB 的全部元素列出來 (union 並集)
Show("setA after union with setB: ", setA);
setA.ExceptWith(setB); //把 setA 中，所擁有的 setB 元素移除
Show("setA after subtracting setB: ", setA);
setA.IntersectWith(setB); //把 setA 中，所擁有的 setB 元素列出
Show("setA after intersect with setB: ", setA);
Console.WriteLine();
Console.Read();
}
static void Show(string msg, HashSet set)
{
Console.Write(msg);
foreach (char ch in set)
Console.Write(ch + " ");
Console.WriteLine();
}
}
執行結果：
圖 3
由於 HastSet 實現了 IEnumerable 接口，因此我們可把其他任何 set 當作參數，傳入其他 set 類的運算方法裡。
此外，LINQ 也有類似上述示例的 Intersect、Except、Union、Distinct 的 set 運算功能，有興趣比較兩者特性的網友，可參考 msdn 或網絡上的文章 [5]。主要的差別在於，LINQ set 運算始終返回新的 IEnumerable 集合，而 HashSet 是修改當前的集合，且 HashSet 提供了比較多的 set 相關算符。
到了 .NET 4 才新建的 SortedSet 類，除了有前述 HashSet 類所擁有的 SymmetricExceptWith、UnionWith、ExceptWith、IntersectWith 等好用的方法外，還有「GetViewBetween (制定范圍)」、「Max (取最大值)」、「Min (取最小值)」等新增的好用方法。
以下我們來看 SortedSet 這三個方法的示例：
示例三 - 測試 GetViewBetween、Max、Min 方法：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq; //此為 Max()、Min() 方法的必要引用
var set = new SortedSet() { 5, 9, 2, 1, 2, 2, 3, 7, 4, 9, 9 };
foreach (int element in set)
Response.Write(string.Format(" {0}", element));
Response.Write("
");
Response.Write("Max: " + set.Max() + "
");
Response.Write("Min: " + set.Min() + "
");
Response.Write("
取 2 ~ 5 之間的值:
");
//只取值為 2 ~ 5 之間的元素
var subSet = set.GetViewBetween(2, 5);
foreach (int i in subSet)
{
Response.Write(i + ",");
}
執行結果：
圖 4
此 GetViewBetween() 方法，也適用於 SortedSort 裡元素為字符串、字符的處理。
