HashSet、TreeSet、LinkedHashSet三者比较
2013-12-04 19:26
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Set中不能有重复的元素,这是使用Set的主要原因之一。Set接口主要有三种实现:HashSet、TreeSet和LinkedHashSet。如何挑选一个合适的Set实现类是很重要的。简单来说,如果我们对速度的要求较高,可以使用HashSet;如果我们需要一个可排序的Set,则应该选用TreeSet;如果我们需要一个可根据插入顺序来进行元素读取的Set,则应使用LinkedHashSet。
TreeSet使用树形结构(算法书中的红黑树red-black tree)实现的。TreeSet中的元素是可排序的,但add、remove和contains方法的时间复杂度为O(log(n))。TreeSet还提供了first()、last()、headSet()、tailSet()等方法来操作排序后的集合。
LinkedHashSet介于HashSet和TreeSet之间。它基于一个由链表实现的哈希表,保留了元素插入顺序。LinkedHashSet中基本方法的时间复杂度为O(1)。
输出排序后的结果如下:
然后,我们将一些Dog对象添加入TreeSet,如下所示:
原文地址:HashSet vs. TreeSet vs. LinkedHashSet
1. Set接口
Set接口继承了Collection接口。Set接口中不允许有重复的元素,每一个元素在Set都应该是唯一的。我们可以简单地将元素添加至一个set,然后我们就能得到一个元素集合,该集合中重复的元素已经被自动移除了。2. HashSet、TreeSet和LinkedHashSet
HashSet是使用哈希表(hash table)实现的,其中的元素是无序的。HashSet的add、remove、contains方法 的时间复杂度为常量O(1)。TreeSet使用树形结构(算法书中的红黑树red-black tree)实现的。TreeSet中的元素是可排序的,但add、remove和contains方法的时间复杂度为O(log(n))。TreeSet还提供了first()、last()、headSet()、tailSet()等方法来操作排序后的集合。
LinkedHashSet介于HashSet和TreeSet之间。它基于一个由链表实现的哈希表,保留了元素插入顺序。LinkedHashSet中基本方法的时间复杂度为O(1)。
3. TreeSet示例
TreeSet<Integer> tree = new TreeSet<Integer>(); tree.add(12); tree.add(63); tree.add(34); tree.add(45); Iterator<Integer> iterator = tree.iterator(); System.out.print("Tree set data: "); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + " "); }
输出排序后的结果如下:
Tree set data: 12 34 45 63现在,我们定义一个Dog类,如下:
class Dog { int size; public Dog(int s) { size = s; } public String toString() { return size + ""; } }
然后,我们将一些Dog对象添加入TreeSet,如下所示:
import java.util.Iterator; import java.util.TreeSet; public class TestTreeSet { public static void main(String[] args) { TreeSet<Dog> dset = new TreeSet<Dog>(); dset.add(new Dog(2)); dset.add(new Dog(1)); dset.add(new Dog(3)); Iterator<Dog> iterator = dset.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + " "); } } }编译成功,但出现运行时错误:
Exception in thread “main” java.lang.ClassCastException: collection.Dog cannot be cast to java.lang.Comparable at java.util.TreeMap.put(Unknown Source) at java.util.TreeSet.add(Unknown Source) at collection.TestTreeSet.main(TestTreeSet.java:22)这是因为TreeSet是可排序的,Dog对象需要实现java.lang.Comparable接口的compareTo()方法,如下所示:
class Dog implements Comparable<Dog>{ int size; public Dog(int s) { size = s; } public String toString() { return size + ""; } @Override public int compareTo(Dog o) { return size - o.size; } }输出的结果如下:
1 2 3
4. HashSet示例
HashSet<Dog> dset = new HashSet<Dog>(); dset.add(new Dog(2)); dset.add(new Dog(1)); dset.add(new Dog(3)); dset.add(new Dog(5)); dset.add(new Dog(4)); Iterator<Dog> iterator = dset.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + " "); }输出结果如下:
5 3 2 1 4注意输出的顺序是不确定的。
5. LinkedHashSet示例
LinkedHashSet<Dog> dset = new LinkedHashSet<Dog>(); dset.add(new Dog(2)); dset.add(new Dog(1)); dset.add(new Dog(3)); dset.add(new Dog(5)); dset.add(new Dog(4)); Iterator<Dog> iterator = dset.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + " "); }输出的结果是确定的,和插入的顺序一致。
2 1 3 5 4
6. 性能测试
下面的方法用于测试上述三个类中add()方法的性能。public static void main(String[] args) { Random r = new Random(); HashSet<Dog> hashSet = new HashSet<Dog>(); TreeSet<Dog> treeSet = new TreeSet<Dog>(); LinkedHashSet<Dog> linkedSet = new LinkedHashSet<Dog>(); // start time long startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10; hashSet.add(new Dog(x)); } // end time long endTime = System.nanoTime(); long duration = endTime - startTime; System.out.println("HashSet: " + duration); // start time startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10; treeSet.add(new Dog(x)); } // end time endTime = System.nanoTime(); duration = endTime - startTime; System.out.println("TreeSet: " + duration); // start time startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10; linkedSet.add(new Dog(x)); } // end time endTime = System.nanoTime(); duration = endTime - startTime; System.out.println("LinkedHashSet: " + duration); }从下面的输出结果中,我们可以清楚地看出,HashSet的add()方法速度最快。
HashSet: 2244768 TreeSet: 3549314 LinkedHashSet: 2263320
原文地址:HashSet vs. TreeSet vs. LinkedHashSet
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