HashSet vs. TreeSet vs. LinkedHashSet

Set集合不包含重复的元素，这是使用Set的主要原因。有三种常见的Set实现——HashSet, TreeSet和LinkedHashSet。什么时候使用它们，使用哪个是个重要的问题。总体而言，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。

1. Set接口

Set接口继承了Collection接口。Set集合中不能包含重复的元素，每个元素必须是唯一的。你只需将元素加入set中，重复的元素会自动移除。

2. HashSet vs. TreeSet vs. LinkedHashSet

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)。

3. TreeSet的例子

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TreeSet tree = new TreeSet(); tree.add( 12 ); tree.add( 63 ); tree.add( 34 ); tree.add( 45 );   Iterator iterator = tree.iterator(); System.out.print( "Tree set data: " ); while (iterator.hasNext()) {      System.out.print(iterator.next() + " " ); }

输出如下：

1	Tree set data: 12 34 45 63

现在让我们定义一个Dog类：

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class Dog {      int size;        public Dog( int s) {          size = s;      }        public String toString() {          return size + "" ;      } }

我们将“dog”添加到TreeSet中：

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import java.util.Iterator; import java.util.TreeSet;   public class TestTreeSet {      public static void main(String[] args) {          TreeSet dset = new TreeSet();          dset.add( new Dog( 2 ));          dset.add( new Dog( 1 ));          dset.add( new Dog( 3 ));            Iterator iterator = dset.iterator();            while (iterator.hasNext()) {              System.out.print(iterator.next() + " " );          }      } }

编译正常，但是运行时出错：

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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是有序的，Dog类必须实现java.lang.Comparable的compareTo()方法才行:

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class Dog implements Comparable{      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:

1

1 2 3

4. HashSet的例子

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HashSet dset = new HashSet(); 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 iterator = dset.iterator(); while (iterator.hasNext()) {      System.out.print(iterator.next() + " " ); }

输出：

1

5 3 2 1 4

注意输出顺序是不确定的。

5. LinkedHashSet的例子

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LinkedHashSet dset = new LinkedHashSet(); 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 iterator = dset.iterator(); while (iterator.hasNext()) {      System.out.print(iterator.next() + " " ); }

输出的顺序时确定的，就是插入的顺序。

1

2 1 3 5 4