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
[java]
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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:
[java]
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Tree set data: 12 34 45 63
现在定义一个Dog类:
[java]
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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
[java]
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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:
[java]
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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:
[java]
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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:
[java]
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1 2 3
HashSet的例子:
[java]
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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:
[java]
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5 3 2 1 4
注意:这个顺序是不确定的。
LinkedHashSet的例子
[java]
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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:
[java]
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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:
[java]
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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>(); long startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10; hashSet.add(new Dog(x)); } long endTime = System.nanoTime(); long duration = endTime - startTime; System.out.println("HashSet: " + duration); startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10; treeSet.add(new Dog(x)); } endTime = System.nanoTime(); duration = endTime - startTime; System.out.println("TreeSet: " + duration); startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10; linkedSet.add(new Dog(x)); } 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:
[java]
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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。