HashSet TreeSet LinkedHashSet 区别

set不包含重复的元素，这也是使用set的一个主要原因，set有三个常用的实现，分别是HashSet、TreeSet和LinkedList。总之，对于这三个实现，何时使用是一个重要的问题，如果你需要一个快速的set，你应该使用hashSet；如果需要使用一个排序好的set，那么应该是TreeSet；如果需要一个保持插入顺序的set，那么LinkedHashSet是一个不错的选择。

Set接口

set接口扩展自collection接口，在set中，是不允许有重复元素存在的，在set中的元素必须是独一无二的，你可以随意的将任一元素添加到set中，set会自动将重复的元素移除。

HashSet、TreeSet和LinkedHashSet比较

HashSet是用hash table 实现的，它其中的元素是无序的，add、remove和contains方法的时间复杂度都是O(1)。

TreeSet是使用tree 结构实现的（算法书中的红黑树）。它其中的元素是有序的，但是add、remove和contains方法的时间复杂度是 O(log (n))，TreeSet提供了frist()、last()、headset()和tailset()等方法来处理这个有序的set。

LinkedHashSet是介于TreeSet和HashSet之间的，它利用hash table 实现的，同时使用了Link  List，所以它提供了插入的顺序，基本方法的时间复杂度是O(1)。

TreeSet 的例子

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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() + " ");  

}  

输出结果：

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Tree set data: 12 34 45 63   

现在定义一个Dog类：

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class Dog {  

    int size;  

   

    public Dog(int s) {  

        size = s;  

    }  

   

    public String toString() {  

        return size + "";  

    }  

}  

增加一些Dog对象在TreeSet

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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() + " ");  

        }  

    }  

}  

编译完成之后，但是发生运行错误：

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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)  

因为TreeSet是排序的，这个Dog对象需要实现java.lang.Comparable`s compareTo()方法：

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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;  

    }  

}  

输出结果：

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1 2 3   

HashSet的例子：

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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：

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5 3 2 1 4   

注意：这个顺序是不确定的。

LinkedHashSet的例子

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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() + " ");  

}  

输出的结果就是它插入的顺序：

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2 1 3 5 4   

性能测试

下边的三个类的方法测试都是基于add()方法的：

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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);  

   

}  

从这个输出的结果来看，HashSet是最快的：

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HashSet: 2244768  

TreeSet: 3549314  

LinkedHashSet: 2263320  

这个测试并不精准，但是可以看出因为TreeSet是排序的所以它是最慢的。



原文链接：http://www.programcreek.com/2013/03/hashset-vs-treeset-vs-linkedhashset/

下边是原文的一些评论，这里一并翻译出来：

如果你想访问set中的任意元素，无疑TreeSet是最快的，因为TreeSet已经排序好了无需再遍历整个数组或者是链表。所有的linked实现的结构在访问任意元素傻上都很慢，但是在移动和替换元素上是很快的。

HashSet是大多内存要求的，如果你有大量的RAM，并且在你的set中的读写的性能相对合理的话，那么HashSet是个不错的选择。