Java中HashSet、LinkedHashSet和TreeSet区别详解

HashSet、LinkedHashSet、TreeSet区别

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。

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)。

一、HashSet

• 不能保证元素的排列顺序，顺序有可能发生变化
• 不是同步的，非线程安全
• 集合元素可以是null，但只能放入一个null
• 当向HashSet结合中存入一个元素时，HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值，然后根据 hashCode值来决定该对象在HashSet中存储位置。
• 简单的说，HashSet集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals方法比较相等，并且两个对象的hashCode()方法返回值相等
• 注意，如果要把一个对象放入HashSet中，重写该对象对应类的equals方法，也应该重写其hashCode()方法。其规则是如果两个对象通过equals方法比较返回true时，其hashCode也应该相同。另外，对象中用作
• equals比较标准的属性，都应该用来计算hashCode的值。

二、LinkedHashSet

nkedHashSet集合同样是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但是它同时使用链表维护元素的次序。这样使得元素看起 来像是以插入顺序保存的，也就是说，当遍历该集合时候，LinkedHashSet将会以元素的添加顺序访问集合的元素。

1. LinkedHashSet中不能有相同元素，可以有一个Null元素，元素严格按照放入的顺序排列。
2. LinkedHashSet如何保证有序和唯一性？
   • 底层数据结构由哈希表和链表组成。
   • 链表保证了元素的有序即存储和取出一致，哈希表保证了元素的唯一性。
3. 添加、删除操作时间复杂度都是O(1)。
4. 非线程安全

三、TreeSet

TreeSet是SortedSet接口的唯一实现类，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。

TreeSet支持两种排序方式，自然排序 和定制排序，其中自然排序为默认的排序方式。

向TreeSet中加入的应该是同一个类的对象。

TreeSet判断两个对象不相等的方式是两个对象通过equals方法返回false，或者通过CompareTo方法比较没有返回0

自然排序

自然排序使用要排序元素的CompareTo（Object obj）方法来比较元素之间大小关系，然后将元素按照升序排列。

定制排序

自然排序是根据集合元素的大小，以升序排列，如果要定制排序，应该使用Comparator接口，实现 int compare(T o1,T o2)方法

1.TreeSet是中不能有相同元素，不可以有Null元素，根据元素的自然顺序进行排序。

2.TreeSet如何保证元素的排序和唯一性？

底层的数据结构是红黑树(一种自平衡二叉查找树)

3.添加、删除操作时间复杂度都是O(log(n))

4.非线程安全

TreeSet排序如下

public class Person3 {
    private int age;
    private String name;
    public Person3(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
    public static void main(String[] args) {
        Set<Person3> set = new TreeSet<>(new Comparator<Person3>() {
            @Override
            public int compare(Person3 o1, Person3 o2) {
                if(o1 == null || o2 == null){
                    return 0;
                }
                return o1.age - o2.age;
            }
        });
        set.add(new Person3("zzh",18));
        set.add(new Person3("jj",17));
        set.add(new Person3("qq",19));
        set.add(new Person3(null,19));
        //[Person{age=17, name='jj'}, Person{age=18, name='zzh'}, Person{age=19, name='qq'}]
        System.out.println(set);
    }

四.总结

通过以上特点可以分析出，三者都保证了元素的唯一性，如果无排序要求可以选用HashSet；

如果想取出元素的顺序和放入元素的顺序相同，那么可以选用LinkedHashSet。如果想插入、删除立即排序或者按照一定规则排序可以选用TreeSet。

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