Top Key Differences Between HashSet and TreeSet in Java

1.HashSet和TreeSet概述

在深入探討差異之前，我們先簡單回顧一下 HashSet 和 TreeSet 是什麼。

1.1 什麼是HashSet？

HashSet 是使用哈希表進行儲存的集合。它實作了 Set 接口，這意味著它不允許重複的元素。元素無序、無排序，使得HashSet適合需要快速尋找、插入、刪除的場景。

1.2 什麼是TreeSet？

TreeSet 是一個實作了 NavigableSet 介面的集合。它使用紅黑樹進行存儲，這意味著元素以排序和有序的方式存儲。 TreeSet 也不允許重複元素，但它非常適合需要保持元素自然排序的情況。

2. HashSet 和 TreeSet 之間的主要區別

2.1 訂購

• HashSet：不維護元素的任何順序。新增元素的順序與它們的儲存順序無關。
• TreeSet：根據元素的自然順序或指定的比較器自動對元素進行排序。

2.2 性能

• HashSet：為新增、刪除和包含等基本操作提供恆定的時間複雜度 O(1)，在不考慮順序時使其速度更快。
• TreeSet：為基本操作提供 log(n) 時間複雜度，因為元素儲存在樹結構中，這比基於雜湊的結構需要更多時間。

2.3 內部儲存機制

HashSet：內部使用雜湊表。每個元素的雜湊碼用於確定其儲存位置。如果兩個元素具有相同的雜湊碼，則使用稱為連結或探測的技術來處理衝突。

範例程式碼：

雷雷

TreeSet：內部使用紅黑樹。每個元素根據其自然順序或提供的比較器放置，確保樹保持平衡。

範例程式碼：

雷雷

2.4 空元素

• HashSet：允許有一個 null 元素，因為它可以對 null 值進行雜湊處理。
• TreeSet：不允許 null 元素，因為它需要比較元素來對它們進行排序，並且將 null 與任何物件進行比較會拋出 NullPointerException。

2.5 同步

• HashSet：預設不同步，但可以使用Collections.synchronizedSet.
進行同步
• TreeSet：預設也是不同步的，但可以用同樣的方式同步。

2.6 重複元素

HashSet和TreeSet都不允許重複元素。但是，檢測重複項的方法有所不同。HashSet使用hashCode（）和equals（）方法，而TreeSet使用compareTo（）或Comparator。

2.7 記憶體使用

• HashSet：由於底層哈希表和鍊錶處理衝突的潛力，通常需要更多記憶體。
• TreeSet：使用較少的內存，因為它使用樹結構，但在維護順序方面有更多的開銷。

2.8 與LinkedHashSet的比較

HashSet與LinkedHashSet：雖然HashSet不保證任何順序，但LinkedHashSet維護插入順序。另一方面，TreeSet自然或透過自訂比較器對元素進行排序。

2.9 用例

• HashSet：當重點是快速存取時間且順序不重要時最好使用。
• TreeSet：非常適合需要按排序順序存取元素的場景。

2.10 示範結果：迭代順序

運行以下程式碼片段演示了迭代順序的差異：

雷雷

三、結論

在 HashSet 和 TreeSet 之間進行選擇可以歸結為您的具體需求：

• 當您需要高效能集合而不關心元素順序時，請使用HashSet。
當您需要自然排序或按自訂順序排序元素時，請使用
• TreeSet。

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