Java 中 HashSet 和 TreeSet 之间的主要区别

本篇文章主要是结合我之前面试的各种经历和实战开发中遇到的问题解决经验整理的，希望这篇《Java 中 HashSet 和 TreeSet 之间的主要区别》对你有很大帮助！欢迎收藏，分享给更多的需要的朋友学习~

1.hashset和treeset概述

在深入探讨差异之前，我们先简要回顾一下 hashset 和 treeset 是什么。

1.1 什么是hashset？

hashset 是使用哈希表进行存储的集合。它实现了 set 接口，这意味着它不允许重复的元素。元素无序、无排序，使得hashset适合需要快速查找、插入、删除的场景。

1.2 什么是treeset？

treeset 是一个实现了 navigableset 接口的集合。它使用红黑树进行存储，这意味着元素以排序和有序的方式存储。 treeset 也不允许重复元素，但它非常适合需要保持元素自然排序的情况。

2. hashset 和 treeset 之间的主要区别

2.1 订购

• hashset：不维护元素的任何顺序。添加元素的顺序与它们的存储顺序无关。
• treeset ：根据元素的自然顺序或指定的比较器自动对元素进行排序。

2.2 性能

• hashset ：为添加、删除和包含等基本操作提供恒定的时间复杂度 o(1)，在不考虑顺序时使其速度更快。
• treeset ：为基本操作提供 log(n) 时间复杂度，因为元素存储在树结构中，这比基于哈希的结构需要更多时间。

2.3 内部存储机制

hashset ：内部使用哈希表。每个元素的哈希码用于确定其存储位置。如果两个元素具有相同的哈希码，则使用称为链接或探测的技术来处理冲突。

示例代码：

set<string> hashset = new hashset<>();
hashset.add("apple");
hashset.add("banana");
hashset.add("mango");

treeset：内部使用红黑树。每个元素根据其自然顺序或提供的比较器放置，确保树保持平衡。

示例代码：

set<string> treeset = new treeset<>();
treeset.add("apple");
treeset.add("banana");
treeset.add("mango");

2.4 空元素

• hashset ：允许有一个 null 元素，因为它可以对 null 值进行哈希处理。
• treeset ：不允许 null 元素，因为它需要比较元素来对它们进行排序，并且将 null 与任何对象进行比较会抛出 nullpointerexception。

2.5 同步

• hashset ：默认不同步，但可以使用 collections.synchronizedset.
进行同步
• treeset ：默认也是不同步的，但可以用同样的方式同步。

2.6 重复元素

hashset和treeset都不允许重复元素。但是，检测重复项的方法有所不同。 hashset使用hashcode（）和equals（）方法，而treeset使用compareto（）或comparator。

2.7 内存使用

• hashset ：由于底层哈希表和链表处理冲突的潜力，通常需要更多内存。
• treeset ：使用更少的内存，因为它使用树结构，但在维护顺序方面有更多的开销。

2.8 与linkedhashset的比较

hashset 与 linkedhashset ：虽然 hashset 不保证任何顺序，但linkedhashset 维护插入顺序。另一方面，treeset 自然地或通过自定义比较器对元素进行排序。

2.9 用例

• hashset ：当重点是快速访问时间并且顺序不重要时最好使用。
• treeset ：非常适合需要按排序顺序访问元素的场景。

2.10 演示结果：迭代顺序

运行以下代码片段演示了迭代顺序的差异：

// HashSet Example
Set<String> hashSet = new HashSet<>();
hashSet.add("Zebra");
hashSet.add("Apple");
hashSet.add("Mango");
System.out.println("HashSet: " + hashSet); 
// Output may be unordered, e.g., [Apple, Mango, Zebra]

// TreeSet Example
Set<String> treeSet = new TreeSet<>();
treeSet.add("Zebra");
treeSet.add("Apple");
treeSet.add("Mango");
System.out.println("TreeSet: " + treeSet); 
// Output will be sorted, e.g., [Apple, Mango, Zebra]

三、结论

在 hashset 和 treeset 之间进行选择可以归结为您的具体需求：

• 当您需要高性能集合而不关心元素顺序时，请使用hashset。
当您需要自然排序或按自定义顺序排序的元素时，请使用
• treeset。

阅读更多帖子：java 中 hashset 和 treeset 之间的十大主要区别

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