1. Обзор HashSet и TreeSet

Прежде чем углубляться в различия, давайте кратко рассмотрим, что такое HashSet и TreeSet.

1.1 Что такое Хэшсет?

HashSet — это коллекция, которая использует для хранения хеш-таблицу. Он реализует интерфейс Set, то есть не допускает дублирования элементов. Элементы неупорядочены и не отсортированы, что делает HashSet подходящим для сценариев, где требуется быстрый поиск, вставка и удаление.

1.2 Что такое TreeSet?

TreeSet — это коллекция, реализующая интерфейс NavigableSet. Для хранения он использует красно-черное дерево, то есть элементы хранятся в отсортированном и упорядоченном виде. TreeSet также не допускает дублирования элементов, но идеально подходит для ситуаций, когда вам необходимо поддерживать естественный порядок элементов.

2. Ключевые различия между HashSet и TreeSet

2.1 Заказ

• HashSet : не поддерживает порядок элементов. Порядок добавления элементов не коррелирует с порядком их хранения.
• TreeSet : автоматически упорядочивает элементы на основе их естественного порядка или указанного компаратора.

2.2 Производительность

• HashSet : предлагает постоянную временную сложность O(1) для базовых операций, таких как добавление, удаление и содержание, что делает их намного быстрее, когда порядок не имеет значения.
• TreeSet : обеспечивает сложность времени log(n) для основных операций, поскольку элементы хранятся в древовидной структуре, что занимает больше времени, чем структура на основе хеша.

2.3 Внутренний механизм хранения

HashSet : внутренне использует хеш-таблицу. Хэш-код каждого элемента используется для определения места его хранения. Если два элемента имеют одинаковый хеш-код, для обработки коллизий используется метод, называемый цепочкой или зондированием.

Пример кода:

Set hashSet = new HashSet();
hashSet.add("Apple");
hashSet.add("Banana");
hashSet.add("Mango");

TreeSet : внутри использует красно-черное дерево. Каждый элемент размещается в соответствии со своим естественным порядком или в соответствии с предоставленным компаратором, что обеспечивает сбалансированность дерева.

Пример кода:

Set treeSet = new TreeSet();
treeSet.add("Apple");
treeSet.add("Banana");
treeSet.add("Mango");

2.4 Нулевые элементы

• HashSet : разрешает один нулевой элемент, поскольку он может хешировать нулевое значение.
• TreeSet : не допускает нулевых элементов, поскольку для их сортировки необходимо сравнивать элементы, а сравнение null с любым объектом вызывает исключение NullPointerException.

2.5 Синхронизация

• HashSet : не синхронизируется по умолчанию, но может быть синхронизировано с помощью Collections.synchronizedSet.
• TreeSet : также не синхронизируется по умолчанию, но может быть синхронизировано таким же образом.

2.6 Дублирующиеся элементы

Оба HashSet и TreeSet не допускают дублирования элементов. Однако метод обнаружения дубликатов отличается. HashSet использует методы hashCode () и equals (), а TreeSet использует методы compareTo () или Comparator.

2.7 Использование памяти

• HashSet : обычно требует больше памяти из-за базовой хеш-таблицы и возможности связанных списков обрабатывать коллизии.
• TreeSet : использует меньше памяти, поскольку использует древовидную структуру, но требует больше затрат на поддержание порядка.

2.8 Сравнение с LinkedHashSet

HashSet против LinkedHashSet : хотя HashSet не гарантирует какой-либо порядок, LinkedHashSet поддерживает порядок вставки. TreeSet , с другой стороны, сортирует элементы естественным образом или с помощью специального компаратора.

2.9 Варианты использования

• HashSet: лучше всего использовать, когда основное внимание уделяется быстрому доступу и порядок не важен.
• TreeSet: идеально подходит для сценариев, в которых доступ к элементам необходимо осуществлять в отсортированном порядке.

2.10 Результат демонстрации: порядок итераций

Выполнение приведенных ниже фрагментов кода демонстрирует разницу в порядке итерации:

// HashSet Example
Set 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 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]

3. Заключение

Выбор между HashSet и TreeSet зависит от ваших конкретных потребностей:

• Используйте HashSet, если вам нужен высокопроизводительный набор, не заботящийся о порядке элементов.
• Используйте TreeSet, если вам нужны элементы, отсортированные естественным образом или в произвольном порядке.

Есть вопросы? Не стесняйтесь оставить комментарий ниже!

Подробнее читайте на сайте: 10 основных отличий между HashSet и TreeSet в Java