Java 容器 & 泛型:三、HashSet,TreeSet 和 LinkedHashSet比较

2021-12-17 08:08:26 浏览数 (1)

摘要: 原创出处 www.bysocket.com 泥瓦匠BYSocket 希望转载,保留摘要,谢谢!

上一篇总结了下《ArrayList 、LinkedList 和 Vector 比较》,今天泥瓦匠总结下 HashSet 、LinkedHashSet 和 TreeSet 比较。其实大家都是 Collection ,只不过有点各自特性。那就是数据结构的不同表现。

一、Set 回顾

一个不包括重复元素(包括可变对象)的 Collection,是一种无序的集合。Set 不包含 a.equals(b) 的元素对 a 和 b,并且最多有一个 NULL。

泥瓦匠的记忆宫殿: 1、不允许包含相同元素

2、判断对象是否相同,根据 equals 方法

二、HashSet

一个按着 Hash 算法来存储集合中的元素,其元素值可以是 NULL。它不能保证元素的排列顺序。同样,HashSet 是不同步的,如果需要多线程访问它的话,可以用 Collections.synchronizedSet 方法来包装它:

同上一节一样,用迭代器的时候,也要注意 并发修改异常 ConcurrentModificationException。

要注意的地方是,HashSet集合判断两个元素相等不单单是equals方法,并且必须hashCode()方法返回值也要相等。看下面的例子:

Run 一下,控制台如下输出:

泥瓦匠根据结果,一一到来。首先,排列顺序不定。

HashSetObj 类满足我们刚刚的要求,所以集合中只有一个且它的HashCode值为2。

HashCodeObj 类虽然它们HashCode值为 1,但是他们不相等。(其实当HashCode 值一样,这个存储位置会采用链式结构保存两个 HashCodeObj 对象。)

同样,EqualsObj 类他们相等,但是他们 HashCode 值不等,分别为1471cb25、3acff49f。

因此,用 HashSet 添加可变对象,要注意当对象有可能修改后和其他对象矛盾,这样我们无法从 HashSet 找到准确我们需要的对象。

三、LinkedHashList

HashSet 的子类,也同样有 HashCode 值来决定元素位置。但是它使用链表维护元素的次序。记住两个字:有序。

有序的妙用,复制。比如泥瓦匠实现一个 HashSet 无序添加,然后复制一个一样次序的 HashSet 来。代码如下:

Run 一下,控制台输出:

可见,每个数据结构都有它存在的理由。

四、TreeSet

TreeSet 使用树结构实现(红黑树),集合中的元素进行排序,但是添加、删除和包含的算法复杂度为 O(log(n))。

举个例子吧,首先我们定义一个 Bird 类:(鸟是泥瓦匠最喜欢的动物)

然后用TreeSet添加Bird类:

Run 一下,控制台输出如下:

答案很明显,TreeSet 是排序的。所以 Bird 需要实现 Comparable 接口。

java.lang.Comparable 此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序,类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。

修改Bird如下:

再次Run一下:

五、性能测试比较

针对上面三种 Set 集合,我们对它们的 Add 方法进行性能测试:

Run一下,可以在控制台中看出:

可见,TreeSet 因为需要进行比较,所以性能比较差。

六、总结

HashSet:equlas hashcode

LinkedHashSet:链式结构

TreeSet:比较,Comparable 接口,性能较差

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