HashSet-TreeSet-LinkedHashSet
2014-02-20 19:00
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Set集合不包含重复的元素,这是使用Set的主要原因。有三种常见的Set实现——HashSet, TreeSet和LinkedHashSet。什么时候使用它们,使用哪个是个重要的问题。总体而言,如果你需要一个访问快速的Set,你应该使用HashSet;当你需要一个排序的Set,你应该使用TreeSet;当你需要记录下插入时的顺序时,你应该使用LinedHashSet。
Set接口继承了Collection接口。Set集合中不能包含重复的元素,每个元素必须是唯一的。你只需将元素加入set中,重复的元素会自动移除。
HashSet是采用hash表来实现的。其中的元素没有按顺序排列,add()、remove()以及contains()等方法都是复杂度为O(1)的方法。
TreeSet是采用树结构实现(红黑树算法)。元素是按顺序进行排列,但是add()、remove()以及contains()等方法都是复杂度为O(log (n))的方法。它还提供了一些方法来处理排序的set,如first(), last(), headSet(), tailSet()等等。
LinkedHashSet介于HashSet和TreeSet之间。它也是一个hash表,但是同时维护了一个双链表来记录插入的顺序。基本方法的复杂度为O(1)。
输出如下:
现在让我们定义一个Dog类:
我们将“dog”添加到TreeSet中:
编译正常,但是运行时出错:
因为TreeSet是有序的,Dog类必须实现java.lang.Comparable的compareTo()方法才行:
输出:
输出:
注意输出顺序是不确定的。
输出的顺序时确定的,就是插入的顺序。
下面的代码测试了以上三个类的add()方法的性能。
从输出看来,HashSet是最快的:
*这个测试并不是非常精确,但足以反映基本的情况。
1.
Set接口
Set接口继承了Collection接口。Set集合中不能包含重复的元素,每个元素必须是唯一的。你只需将元素加入set中,重复的元素会自动移除。
2.
HashSet vs. TreeSet vs. LinkedHashSet
HashSet是采用hash表来实现的。其中的元素没有按顺序排列,add()、remove()以及contains()等方法都是复杂度为O(1)的方法。TreeSet是采用树结构实现(红黑树算法)。元素是按顺序进行排列,但是add()、remove()以及contains()等方法都是复杂度为O(log (n))的方法。它还提供了一些方法来处理排序的set,如first(), last(), headSet(), tailSet()等等。
LinkedHashSet介于HashSet和TreeSet之间。它也是一个hash表,但是同时维护了一个双链表来记录插入的顺序。基本方法的复杂度为O(1)。
3.
TreeSet的例子
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | TreeSet tree = new TreeSet(); tree.add(12); tree.add(63); tree.add(34); tree.add(45); Iterator iterator = tree.iterator(); System.out.print("Tree set data: "); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + " "); } |
1 | Tree set data: 12 34 45 63 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | class Dog { int size; public Dog(int s) { size = s; } public String toString() { return size + ""; } } |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | import java.util.Iterator; import java.util.TreeSet; public class TestTreeSet { public static void main(String[] args) { TreeSet dset = new TreeSet(); dset.add(new Dog(2)); dset.add(new Dog(1)); dset.add(new Dog(3)); Iterator iterator = dset.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + " "); } } } |
1 2 3 4 | 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) |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | class Dog implements Comparable{ int size; public Dog(int s) { size = s; } public String toString() { return size + ""; } @Override public int compareTo(Dog o) { return size - o.size; } } |
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4.
HashSet的例子
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | HashSet dset = new HashSet(); 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 iterator = dset.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + " "); } |
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5.
LinkedHashSet的例子
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | LinkedHashSet dset = new LinkedHashSet(); 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 iterator = dset.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + " "); } |
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6.
性能测试
下面的代码测试了以上三个类的add()方法的性能。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | public static void main(String[] args) { Random r = new Random(); HashSet hashSet = new HashSet(); TreeSet treeSet = new TreeSet(); LinkedHashSet linkedSet = new LinkedHashSet(); // start time long startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i |
1 2 3 | HashSet: 2244768 TreeSet: 3549314 LinkedHashSet: 2263320 |