一个集合不包括重复的元素。这是使用集合的主要原因之一。有三种常见的集合实现：HashSet、TreeSet和LinkedHashSet。何时何地使用它们是个重要的问题。
简单来说：
如果你需要一个快速的集合，你应该选择HashSet；
如果你需要一个排序的集合，你应该选择TreeSet；
如果你需要一个可以存储插入顺序的集合，应该使用LinkedHashSet。
1.集合接口
集合接口继承了Collection接口，在集合中，不能有重复的元素。所有集合中的元素必须是唯一的。你可以简单的添加元素到集合中，重复的会被自动的清除。
2. HashSet vs. TreeSet vs.LinkedHashSet
HashSet 通过hash table来实现。元素是无序的。 添加、删除和包含的方法都有固定的时间复杂度O(1).
TreeSet 通过树（算法书中的红黑树）结构实现。集合中的元素是排序的，但是添加、删除和包含方法时间复杂度为O（log（n））。它提供了几种方法来处理有序集，如：first()，last()，headSet()，lastSet()等。
LinkedHashSet 在HashSet和TreeSet之间。它被实现为一个哈希表，其中有一个链表通过它运行，因此它提供了插入的顺序。基本方法的时间复杂度为O(1).
3. TreeSet例子
TreeSet<Integer> tree = new TreeSet<Integer>();
tree.add(12);
tree.add(63);
tree.add(34);
tree.add(45);
Iterator<Integer> iterator = tree.iterator();
System.out.print("Tree set data: ");
while (iterator.hasNext()) {
System.out.print(iterator.next() + " ");
}
输出是排序的如下：
Tree set data: 12 34 45 63
现在我们定一个名字叫Dog的类如下：
class Dog {
int size;
public Dog(int s) {
size = s;
}
public String toString() {
return size + "";
}
}
让我们来添加一些dogs到TreeSet如下：
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;
public class TestTreeSet {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Dog> dset = new TreeSet<Dog>();
dset.add(new Dog(2));
dset.add(new Dog(1));
dset.add(new Dog(3));
Iterator<Dog> iterator = dset.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.print(iterator.next() + " ");
}
}
}
编译没问题，但是运行时候却发生了错误。
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是被排序的，Dog对象需要实现java.lang.Comparable's的compareTo() 方法如下：
class Dog implements Comparable<Dog>{
int size;
public Dog(int s) {
size = s;
}
public String toString() {
return size + "";
}
@Override
public int compareTo(Dog o) {
return size - o.size;
}
}
输出如下：
1 2 3
4. HashSet 例子
HashSet<Dog> dset = new HashSet<Dog>();
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<Dog> iterator = dset.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.print(iterator.next() + " ");
}
输出：
5 3 2 1 4
5. LinkedHashSet 例子
LinkedHashSet<Dog> dset = new LinkedHashSet<Dog>();
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<Dog> iterator = dset.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.print(iterator.next() + " ");
}
输出的顺序和插入的顺序是一样的。
2 1 3 5 4
6.性能测试
以上方法测试三个类add()方法上性能。
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
HashSet<Dog> hashSet = new HashSet<Dog>();
TreeSet<Dog> treeSet = new TreeSet<Dog>();
LinkedHashSet<Dog> linkedSet = new LinkedHashSet<Dog>();
// start time
long startTime = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10;
hashSet.add(new Dog(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 Dog(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 Dog(x));
}
// end time
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("LinkedHashSet: " + duration);
}
通过下面的输出，我们可以清晰看到HashSet是最快的。
HashSet: 2244768
TreeSet: 3549314
LinkedHashSet: 2263320
- 测试并不精确，但是可以反映出TreeSet由于被排序而慢的多的基本思想。
