上一篇总结了下ArrayList 、LinkedList和Vector比较,今天泥瓦匠总结下Hash 、LinkedList和Vector比较。其实大家都是Collection,只不过有点各自特性。那就是数据结构的不同表现。
一、Set回顾
一个不包括重复元素(包括可变对象)的Collection,是一种无序的集合。Set不包含满 a.equals(b) 的元素对a和b,并且最多有一个null。
泥瓦匠的记忆宫殿:
1、不允许包含相同元素
2、判断对象是否相同,根据equals方法
二、HashSet
一个按着Hash算法来存储集合中的元素,其元素值可以是NULL。它不能保证元素的排列顺序。同样,HashSet是不同步的,如果需要多线程访问它的话,可以用 Collections.synchronizedSet 方法来包装它:
Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet(...));
同上一节一样,用迭代器的时候,也要注意 并发修改异常ConcurrentModificationException。
要注意的地方是,HashSet集合判断两个元素相等不单单是equals方法,并且必须hashCode()方法返回值也要相等。看下面的例子:
import java.util.HashSet; class EuqalsObj { public boolean equals(Object obj) { return true; } } class HashCodeObj { public int hashCode() { return 1; } } class HashSetObj { public int hashCode() { return 2; } public boolean equals(Object obj) { return true; } } public class HashSetTest { public static void main(String[] args) { HashSet objs = new HashSet(); objs.add(new EuqalsObj()); objs.add(new EuqalsObj()); objs.add(new HashCodeObj()); objs.add(new HashCodeObj()); objs.add(new HashSetObj()); objs.add(new HashSetObj()); System.out.println("HashSet Elements:"); System.out.print("\t" + objs + "\n"); } }
Run 一下,控制台如下输出:
HashSet Elements: [[email protected]1, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]]
泥瓦匠根据结果,一一到来。首先,排列顺序不定。
HashSetObj 类满足我们刚刚的要求,所以集合中只有一个且它的HashCode值为2。
HashCodeObj 类虽然它们HashCode值为1,但是他们不相等。(其实当HashCode值一样,这个存储位置会采用链式结构保存两个HashCodeObj对象。)
同样,EqualsObj 类他们相等,但是他们HashCode值不等,分别为1471cb25、3acff49f。
因此,用HashSet添加可变对象,要注意当对象有可能修改后和其他对象矛盾,这样我们无法从HashSet找到准确我们需要的对象。
三、LinkedHashList
HashSet的子类,也同样有HashCode值来决定元素位置。但是它使用链表维护元素的次序。记住两个字:有序。
有序的妙用,复制。比如泥瓦匠实现一个HashSet无序添加,然后复制一个一样次序的HashSet来。代码如下:
package com.sedion.bysocket.collection; import java.util.HashSet; import java.util.LinkedHashSet; import java.util.Set; public class LinkedHashListTest { public static void main(String[] args) { /* 复制HashSet */ Set h1 = new HashSet<String>(); h1.add("List"); h1.add("Queue"); h1.add("Set"); h1.add("Map"); System.out.println("HashSet Elements:"); System.out.print("\t" + h1 + "\n"); Set h2 = copy(h1); System.out.println("HashSet Elements After Copy:"); System.out.print("\t" + h2 + "\n"); } @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) public static Set copy(Set set) { Set setCopy = new LinkedHashSet(set); return setCopy; } }
Run 一下,控制台输出:
HashSet Elements: [Map, Queue, Set, List] HashSet Elements After Copy: [Map, Queue, Set, List]
可见,每个数据结构都有它存在的理由。
四、TreeSet
TreeSet使用树结构实现(红黑树),集合中的元素进行排序,但是添加、删除和包含的算法复杂度为O(log(n))。
举个例子吧,首先我们定义一个Bird类。(鸟是泥瓦匠最喜欢的动物)
class Bird { int size; public Bird(int s) { size = s; } public String toString() { return size + ""; } }
然后用TreeSet添加Bird类。
public class TreeSetTest { public static void main(String[] args) { TreeSet<Bird> bSet = new TreeSet<Bird>(); bSet.add(new Bird(1)); bSet.add(new Bird(3)); bSet.add(new Bird(2)); Iterator<Bird> iter = bSet.iterator(); while (iter.hasNext()) { Bird bird = (Bird) iter.next(); System.out.println(bird); } } }
Run一下,控制台输出如下:
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: Bird cannot be cast to java.lang.Comparable at java.util.TreeMap.compare(Unknown Source) at java.util.TreeMap.put(Unknown Source) at java.util.TreeSet.add(Unknown Source) at com.sedion.bysocket.collection.TreeSetTest.main(TreeSetTest.java:29)
答案很明显,TreeSet是排序的。所以Bird需要实现Comparable此接口。
java.lang.Comparable此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序,类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。
修改Bird如下:
class Bird implements Comparable<Bird> { int size; public Bird(int s) { size = s; } public String toString() { return size + "号鸟"; } @Override public int compareTo(Bird o) { return size - o.size; } }
再次Run一下:
1号鸟 2号鸟 3号鸟
五、性能测试比较
针对上面三种Set集合,我们对它们的Add方法进行性能测试:
import java.util.HashSet; import java.util.LinkedHashSet; import java.util.Random; import java.util.TreeSet; class Bird implements Comparable<Bird> { int size; public Bird(int s) { size = s; } public String toString() { return size + "号鸟"; } @Override public int compareTo(Bird o) { return size - o.size; } } public class Set { public static void main(String[] args) { Random r = new Random(); HashSet<Bird> hashSet = new HashSet<Bird>(); TreeSet<Bird> treeSet = new TreeSet<Bird>(); LinkedHashSet<Bird> linkedSet = new LinkedHashSet<Bird>(); // start time long startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10; hashSet.add(new Bird(x)); } // end time long endTime = System.nanoTime(); long duration = endTime - startTime; System.out.println("HashSet: " + duration); // start time startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10; treeSet.add(new Bird(x)); } // end time endTime = System.nanoTime(); duration = endTime - startTime; System.out.println("TreeSet: " + duration); // start time startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10; linkedSet.add(new Bird(x)); } // end time endTime = System.nanoTime(); duration = endTime - startTime; System.out.println("LinkedHashSet: " + duration); } }
Run一下,可以在控制台中看出:
HashSet: 2610998 TreeSet: 3195378 LinkedHashSet: 2673782
可见,TreeSet因为需要进行比较,所以性能比较差。
六、总结
HashSet:equlas hashcode
LinkedHashSet:链式结构
TreeSet:比较,Comparable接口,性能较差
转载自:http://www.bysocket.com/?p=195