2023-08-25 09:00:07

树对树

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

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。

其他回答

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。

TreeSet是两个排序集合之一(另一个是 TreeMap)。它使用红黑树结构(但你知道),并保证 元素会按照自然的顺序,按升序排列。可选地, 您可以使用构造函数构造TreeSet,该构造函数允许您为集合提供您的 自己制定顺序规则(而不是依赖于定义的顺序) 通过使用Comparable或Comparator)

LinkedHashSet是HashSet的有序版本 在所有元素之间维护一个双链接列表。使用这个类而不是HashSet 当你关心迭代顺序时。迭代HashSet时 顺序是不可预测的,而LinkedHashSet允许您迭代元素 按照它们被插入的顺序

基于@shevchyk在地图上可爱的视觉回答,以下是我的看法:

╔══════════════╦═════════════════════╦═══════════════════╦═════════════════════╗
║   Property   ║       HashSet       ║      TreeSet      ║     LinkedHashSet   ║
╠══════════════╬═════════════════════╬═══════════════════╬═════════════════════╣
║              ║  no guarantee order ║ sorted according  ║                     ║
║   Order      ║ will remain constant║ to the natural    ║    insertion-order  ║
║              ║      over time      ║    ordering       ║                     ║
╠══════════════╬═════════════════════╬═══════════════════╬═════════════════════╣
║ Add/remove   ║        O(1)         ║     O(log(n))     ║        O(1)         ║
╠══════════════╬═════════════════════╬═══════════════════╬═════════════════════╣
║              ║                     ║   NavigableSet    ║                     ║
║  Interfaces  ║         Set         ║       Set         ║         Set         ║
║              ║                     ║    SortedSet      ║                     ║
╠══════════════╬═════════════════════╬═══════════════════╬═════════════════════╣
║              ║                     ║    not allowed    ║                     ║
║  Null values ║       allowed       ║ 1st element only  ║      allowed        ║
║              ║                     ║     in Java 7     ║                     ║
╠══════════════╬═════════════════════╩═══════════════════╩═════════════════════╣
║              ║   Fail-fast behavior of an iterator cannot be guaranteed      ║
║   Fail-fast  ║ impossible to make any hard guarantees in the presence of     ║
║   behavior   ║           unsynchronized concurrent modification              ║
╠══════════════╬═══════════════════════════════════════════════════════════════╣
║      Is      ║                                                               ║
║ synchronized ║              implementation is not synchronized               ║
╚══════════════╩═══════════════════════════════════════════════════════════════╝
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

public class HashTreeSetCompare {

    //It is generally faster to add elements to the HashSet and then
    //convert the collection to a TreeSet for a duplicate-free sorted
    //Traversal.

    //really? 
    O(Hash + tree set) > O(tree set) ??
    Really???? Why?



    public static void main(String args[]) {

        int size = 80000;
        useHashThenTreeSet(size);
        useTreeSetOnly(size);

    }

    private static void useTreeSetOnly(int size) {

        System.out.println("useTreeSetOnly: ");
        long start = System.currentTimeMillis();
        Set<String> sortedSet = new TreeSet<String>();

        for (int i = 0; i < size; i++) {
            sortedSet.add(i + "");
        }

        //System.out.println(sortedSet);
        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("useTreeSetOnly: " + (end - start));
    }

    private static void useHashThenTreeSet(int size) {

        System.out.println("useHashThenTreeSet: ");
        long start = System.currentTimeMillis();
        Set<String> set = new HashSet<String>();

        for (int i = 0; i < size; i++) {
            set.add(i + "");
        }

        Set<String> sortedSet = new TreeSet<String>(set);
        //System.out.println(sortedSet);
        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("useHashThenTreeSet: " + (end - start));
    }
}

1.HashSet允许空对象。

2.树集不允许空对象。如果你试图添加空值,它将抛出一个NullPointerException。

3.HashSet比TreeSet快得多。

e.g.

 TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>();
 ts.add(null); // throws NullPointerException

 HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
 hs.add(null); // runs fine