JAVA集合

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Set 不重复的

无序 不重复的 HashSet

Java中的Set集合的核心特性就是不允许包含重复的元素。它是一个不允许存储重复对象且不保证顺序的集合。
唯一性: Set集合中的每个元素都是唯一的，如果尝试添加一个已存在的元素，该操作会失败或被忽略。即使是 null 值也只能包含一个。
无序性: 大多数Set的实现类（如HashSet）不保证元素的顺序，即元素在集合中的存储和返回顺序可能与添加顺序不同。

有序Set

非线程安全 LinkedHashSet

LinkedHashSet 是有序的，它维护插入顺序，同时不是线程安全的。要使其在多线程环境中使用，需要使用 Collections.synchronizedSet() 将其包装起来，或者使用 ConcurrentLinkedHashSet 等线程安全的集合类。

有序线程安全 ConcurrentLinkedHashSet

或者使用Collections.synchronizedSet() 包装LinkedHashSet
您好！很高兴为您对比 LinkedHashSet 和 TreeSet。它们都是 Java 集合框架中的 Set 接口实现，但各自在底层实现、存储顺序和性能上有很大的不同。

自定义排序规则Set

TreeSet （非线程安全）

ConcurrentSkipListSet （线程安全）

LinkedHashSet vs TreeSet

特性 LinkedHashSet TreeSet
底层数据结构 哈希表（HashMap） + 双向链表 红黑树（NavigableMap / TreeMap）
存储顺序 维护元素的插入顺序（有序） 维护元素的自然排序或定制排序（有序）
是否排序 否（按插入顺序遍历，但元素本身无排序） 是（元素按大小排序）
允许 null 元素 允许一个 null 元素 不允许（在 Java 7 之后，TreeSet 不允许 null 元素，否则会抛出 NullPointerException）
性能 插入、删除、查找操作的平均时间复杂度为 $O(1)$ 插入、删除、查找操作的时间复杂度为 $O(\log n)$
使用场景 需要快速的插入/查找，并且要求遍历时保持元素添加的先后顺序。 需要对存储的元素进行自动排序，并支持范围查询、取最大/最小等操作。

深入解析

1. LinkedHashSet

  • 如何保持顺序？ 它在 HashSet 的基础上增加了一个双向链表，这个链表会记录元素的插入顺序。因此，当你遍历 LinkedHashSet 时，元素会按照它们被添加到集合中的顺序出现。
  • 性能优势： 继承了哈希表的优点，提供极快的 $O(1)$ 平均性能。

2. TreeSet

  • 如何保持顺序？ 它的底层是红黑树，这是一种自平衡二叉查找树。它确保元素在任何时候都处于排序状态。
    • 自然排序： 元素需要实现 Comparable 接口。
    • 定制排序： 可以在构造 TreeSet 时传入一个 Comparator。
  • 性能特点： 由于是基于树结构，所有基本操作的时间复杂度都是 $O(\log n)$，虽然比 LinkedHashSet 慢，但这是维持有序性的代价。
  • 特殊能力： 作为 SortedSet 和 NavigableSet 的实现，它提供了许多额外的功能，例如获取小于/大于某个元素的子集、获取最大/最小元素等。

总结来说：

  • 如果您的主要需求是高性能且需要保持插入顺序，请使用 LinkedHashSet。
  • 如果您的主要需求是让元素自动排序，请使用 TreeSet。

您目前在开发中更倾向于使用哪一个呢？我可以提供一些它们具体的使用代码示例。

参考资料

posted @ 2025-10-20 10:22  向着朝阳  阅读(5)  评论(0)    收藏  举报