我一直很喜欢树,O(n*log(n))和它们的整洁。然而,我所认识的每个软件工程师都尖锐地问过我为什么要使用TreeSet。从CS的背景来看,我不认为你使用什么很重要,我也不关心在哈希函数和桶(在Java的情况下)上搞得一团糟。
在哪些情况下,我应该在树集上使用HashSet ?
我一直很喜欢树,O(n*log(n))和它们的整洁。然而,我所认识的每个软件工程师都尖锐地问过我为什么要使用TreeSet。从CS的背景来看,我不认为你使用什么很重要,我也不关心在哈希函数和桶(在Java的情况下)上搞得一团糟。
在哪些情况下,我应该在树集上使用HashSet ?
当前回答
即使在11年后,也没有人想到提到一个非常重要的区别。
你认为如果HashSet等于TreeSet,那么反过来也成立吗?看看这段代码:
TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>(String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
HashSet<String> hashSet = new HashSet<>();
treeSet.add("a");
hashSet.add("A");
System.out.println(hashSet.equals(treeSet));
System.out.println(treeSet.equals(hashSet));
尝试猜测输出,然后徘徊在代码片段下面,看看真正的输出是什么。准备好了吗?给你:
假 真正的
没错,如果比较器与等号不一致,它们就不具有等价关系。原因是TreeSet使用比较器来确定等价性,而HashSet使用等号。在内部,它们使用HashMap和TreeMap,所以你应该预料到上述map也会有这种行为。
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其他回答
大多数人使用HashSet的原因是操作(平均)是O(1)而不是O(log n)。如果集合包含标准项,你就不会像以前那样“乱搞哈希函数”。如果集合包含自定义类,则必须实现hashCode才能使用HashSet(尽管Effective Java演示了如何使用),但如果使用TreeSet,则必须使其具有可比性或提供比较器。如果类没有特定的顺序,这可能是一个问题。
我有时会使用TreeSet(或者实际上是TreeMap)用于非常小的集合/映射(< 10项),尽管我没有检查这样做是否有任何真正的好处。对于大型机组,差异可能相当大。
现在,如果您需要排序,那么TreeSet是合适的,尽管即使如此,如果更新频繁,对排序结果的需求并不频繁,有时将内容复制到列表或数组中并对它们排序会更快。
当然,HashSet实现要快得多——开销更少,因为没有排序。http://java.sun.com/docs/books/tutorial/collections/implementations/set.html提供了Java中各种Set实现的很好的分析。
这里的讨论还指出了一种有趣的“中间地带”方法来解决树与哈希的问题。Java提供了一个LinkedHashSet,它是一个HashSet,其中运行着一个“面向插入”的链表,也就是说,链表中的最后一个元素也是最近插入到哈希中的元素。这允许您避免无序散列的无序性,而不会增加TreeSet的成本。
即使在11年后,也没有人想到提到一个非常重要的区别。
你认为如果HashSet等于TreeSet,那么反过来也成立吗?看看这段代码:
TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>(String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
HashSet<String> hashSet = new HashSet<>();
treeSet.add("a");
hashSet.add("A");
System.out.println(hashSet.equals(treeSet));
System.out.println(treeSet.equals(hashSet));
尝试猜测输出,然后徘徊在代码片段下面,看看真正的输出是什么。准备好了吗?给你:
假 真正的
没错,如果比较器与等号不一致,它们就不具有等价关系。原因是TreeSet使用比较器来确定等价性,而HashSet使用等号。在内部,它们使用HashMap和TreeMap,所以你应该预料到上述map也会有这种行为。
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如果您没有插入足够多的元素导致频繁重散列(或冲突,如果您的HashSet不能调整大小),那么HashSet当然可以为您提供常量时间访问的好处。但是对于有大量增长或收缩的集合,使用Treesets实际上可能会获得更好的性能,这取决于实现。
如果我没记错的话,平摊时间可以接近于一个功能性红黑树的O(1)。冈崎的书会有比我更好的解释。(或参阅他的出版物列表)
HashSet是O(1)来访问元素,所以这当然很重要。但是保持集合中对象的顺序是不可能的。
如果维护顺序(根据值而不是插入顺序)对您很重要,TreeSet是有用的。但是,正如您所注意到的,您正在以顺序换取访问元素的更慢时间:基本操作为O(log n)。
来自TreeSet的javadocs:
该实现为基本操作(添加、删除和包含)提供了log(n)的时间成本。