HashSet和TreeSet 的区别与分析

Set是java中一个不包含重复元素的collection。更正式地说，set 不包含满足 e1.equals(e2) 的元素对 e1 和 e2，并且最多包含一个 null 元素。正如其名称所暗示的，此接口模仿了数学上的 set 抽象。

HashSet与TreeSet都是基于Set接口的实现类。其中TreeSet是Set的子接口SortedSet的实现类。Set接口及其子接口、实现类的结构如下所示：

|——SortedSet接口——TreeSet实现类

Set接口——|——HashSet实现类

|——LinkedHashSet实现类

HashSet实现Set 接口，由哈希表（实际上是一个 HashMap 实例）支持。它不保证集合的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用 null 元素。HashSet为基本操作提供了稳定性能，这些基本操作包括 add、remove、contains 和 size，假定哈希函数将这些元素正确地分布在桶中。对此集合进行迭代所需的时间与 HashSet 实例的大小（元素的数量）和底层 HashMap 实例（桶的数量）的“容量”的和成比例。因此，如果迭代性能很重要，则不要将初始容量设置得太高（或将加载因子设置得太低）。HashSet的实现是不同步的。如果多个线程同时访问一个集合，而其中至少一个线程修改了该集合，那么它必须 保持外部同步。

当需要向HashSet中放置元素时，应该为要存放到散列表的各个对象定义hashCode()和equals();

例如：

package com.test.www;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;

public class HashSetTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        HashSet hs = new HashSet();
        /* hs.add("one");
        hs.add("two");
        hs.add("three");
        hs.add("four");*/
        hs.add(new Student(1, "zhangsan"));
        hs.add(new Student(2, "lishi"));
        hs.add(new Student(3, "wangwu"));
        hs.add(new Student(1, "zhangsan"));
        Iterator it = hs.iterator();
        while (it.hasNext())
        {
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

class Student
// HashSet要重写hashCode和equals方法
{
    int num;
    String name;

    Student(int num, String name)
    {
        this.num = num;
        this.name = name;
    }

    public String toString()
    {
        return "num :" + num + " name:" + name;
    }

    public int hashCode()
    {
        return num * name.hashCode();
    }

    public boolean equals(Object o)
    {
        Student s = (Student) o;
        return num == s.num && name.equals(s.name);
    }
}

TreeSet类实现 Set 接口，该接口由 TreeMap 实例支持。此类保证排序后的 set 按照升序排列元素，根据使用的构造方法不同，可能会按照元素的自然顺序 进行排序，或按照在创建 set 时所提供的比较器进行排序。是一个有序集合,元素中安升序排序,缺省是按照自然顺序进行排序,意味着TreeSet中元素要实现Comparable接口;我们可以构造TreeSet对象时,传递实现了Comparator接口的比较器对象.

例如：

 

package com.test.www;
import java.util.*;

public class TreeSetTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        // TreeSet ts=new TreeSet();
        TreeSet ts = new TreeSet(new Students.compareToStudent());
        ts.add(new Students(2, "zhangshan"));
        ts.add(new Students(3, "lishi"));
        ts.add(new Students(1, "wangwu"));
        ts.add(new Students(4, "maliu"));
        Iterator it = ts.iterator();
        while (it.hasNext())
        {
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

class Students implements Comparable
{
    int num;
    String name;

    Students(int num, String name)
    {
        this.num = num;
        this.name = name;
    }

    static class compareToStudent implements Comparator
    // 定义一个内部类来实现比较器
    {
        public int compare(Object o1, Object o2)
        {
            Students s1 = (Students) o1;
            Students s2 = (Students) o2;
            int rulst = s1.num > s2.num ? 1 : (s1.num == s2.num ? 0 : -1);
            if (rulst == 0)
            {
                rulst = s1.name.compareTo(s2.name);
            }
            return rulst;
        }
    }

    public int compareTo(Object o)
    // 写具体的比较方法
    {
        int result;
        Students s = (Students) o;
        result = num > s.num ? 1 : (num == s.num ? 0 : -1);
        if (result == 0)
        {
            result = name.compareTo(s.name);
        }
        return result;
    }

    public String toString()
    {
        return num + ":" + name;
    }
}

 

HashSet是基于Hash算法实现的,其性能通常优于TreeSet,我们通常都应该使用HashSet,在我们需要排序的功能时,我门才使用TreeSet;

compareTo这个方法，当等于的时候就返回0，当大于就返回1，当小于就返回-1，就这么简单。

TreeSet类型是J2SE中唯一可实现自动排序的类型，用法如下：

 

package com.test.www;
import java.util.Comparator;

public class MyComparator<T> implements Comparator<T>
{

    public int compare(T arg0, T arg1)
    {
        if (arg0.equals(arg1))
        {
            return 0;
        }
        return ((Comparable<T>) arg0).compareTo(arg1) * -1;
    }

}

 

package com.test.www;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

public class TreeSetTest
{

    /** */
    /** * @param args */
    public static void main(String[] args)
    {

        MyComparator<String> myComparator = new MyComparator<String>();

        // -------------不添加自定义排序 -------------
        TreeSet<String> treeSet1 = new TreeSet<String>();
        treeSet1.add("c");
        treeSet1.add("a");
        treeSet1.add("b");

        Iterator<String> iterator1 = treeSet1.iterator();
        while (iterator1.hasNext())
        {
            System.out.println(iterator1.next());
        }

        // -------------添加自定义排序-----------------
        TreeSet<String> treeSet2 = new TreeSet<String>(myComparator);
        treeSet2.add("c");
        treeSet2.add("a");
        treeSet2.add("b");

        Iterator<String> iterator2 = treeSet2.iterator();
        while (iterator2.hasNext())
        {
            System.out.println(iterator2.next());
        }
    }

}

运行结果：

a

b

c

c

b

a