Ağaçları hep sevdim, o kadar güzel O(n*log(n))ve düzenli. Ancak, tanıdığım her yazılım mühendisi bana a TreeSet. CS geçmişinden, kullandığınız kadar önemli olduğunu düşünmüyorum ve hash işlevleri ve kovalarla uğraşmak umurumda değil (durumunda Java).
Hangi durumlarda HashSetover a kullanmalıyım TreeSet?
Yanıtlar:
HashSet, TreeSet'ten çok daha hızlıdır (ekleme, kaldırma ve içerme gibi çoğu işlem için günlük zamana karşı sabit zaman), ancak TreeSet gibi sipariş garantisi vermez.
SortedSet)first(), last(), headSet(), ve tailSet()vbHashSetve arasında bir aradırTreeSet . Bununla birlikte, bağlantılı bir listenin içinden geçtiği bir karma tablosu olarak uygulanır, ancak TreeSet tarafından garanti edilen sıralı geçişle aynı olmayan ekleme siparişli yineleme sağlar .Bu yüzden bir kullanım seçeneği tamamen ihtiyaçlarınıza bağlıdır, ancak sipariş edilmiş bir koleksiyona ihtiyacınız olsa bile, Set'i oluşturmak ve daha sonra TreeSet'e dönüştürmek için HashSet'i tercih etmeniz gerektiğini hissediyorum.
SortedSet<String> s = new TreeSet<String>(hashSet);Henüz bahsedilmeyen bir avantaj TreeSet, daha büyük bir "yerellik" e sahip olmasıdır; bu, (1) sırayla iki girişin yakın olup olmadığını, TreeSetbunları veri yapısında ve dolayısıyla bellekte birbirine yakın yerleştirdiğini; ve (2) bu yerleşim, benzer verilere genellikle benzer sıklıkta bir uygulama tarafından erişildiğini söyleyen yerellik ilkesinden yararlanır.
Bu, HashSetanahtarları ne olursa olsun, girişleri belleğin her tarafına yayan a'nın aksine .
Bir sabit sürücüden okumanın gecikme maliyeti önbellekten veya RAM'den okuma maliyetinin binlerce katı olduğunda ve verilere yerle gerçekten erişildiğinde, TreeSetçok daha iyi bir seçim olabilir.
TreeSet/ uygulaması uygulaması en uygun TreeMapyer değildir. Kırmızı-siyah bir ağacı temsil etmek ve böylece yerellik ve önbellek performansını artırmak için 4. sıradaki bir b-ağacını kullanmak mümkün olsa da, uygulama bu şekilde çalışmaz. Bunun yerine, her düğüm TreeMap.Entry için JDK 8 kaynak kodunda görünen kendi anahtarına, kendi değerine, üst öğesine ve sol ve sağ alt düğümlerine bir işaretçi depolar .
HashSetelemanlara erişmek için O (1) 'dir, bu yüzden kesinlikle önemlidir. Ancak kümedeki nesnelerin sırasını korumak mümkün değildir.
TreeSetbir siparişin (ekleme sırası yerine değerler açısından) sizin için önemliyse yararlıdır. Ancak, belirttiğiniz gibi, bir öğeye erişmek için daha yavaş bir süre için işlem emri alıyorsunuz: Temel işlemler için O (log n).
Gönderen için javadocsTreeSet :
Bu uygulama, temel işlemler için garantili günlüğü (n) zamanında maliyetini sağlar (
add,removevecontains).
1.HashSet null nesneye izin verir.
2.TreeSet null nesneye izin vermez. Null değeri eklemeye çalışırsanız, bir NullPointerException oluşturur.
3.HashSet, TreeSet'ten çok daha hızlıdır.
Örneğin
TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>();
ts.add(null); // throws NullPointerException
HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
hs.add(null); // runs finenulliki şekilde eklememelisiniz .
TreeSet<String> badassTreeSet = new TreeSet<String>(new Comparator<String>() { public int compare(String string1, String string2) { if (string1 == null) { return (string2 == null) ? 0 : -1; } else if (string2 == null) { return 1; } else { return string1.compareTo(string2); } } }); badassTreeSet.add("tree"); badassTreeSet.add("asdf"); badassTreeSet.add(null); badassTreeSet.add(null); badassTreeSet.add("set"); badassTreeSet.add("tree"); System.out.println(badassTreeSet);
@Shevchyk tarafından Haritalar'da güzel görsel cevaplara dayanarak buradayım:
╔══════════════╦═════════════════════╦═══════════════════╦═════════════════════╗
║ 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 ║
╚══════════════╩═══════════════════════════════════════════════════════════════╝En çok kullanımın nedeni HashSet, işlemlerin O (log n) yerine (ortalama) O (1) olmasıdır. Set standart öğeler içeriyorsa, sizin için yapıldığı gibi "karma işlevlerle uğraşmak" zorunda kalmazsınız. Küme özel sınıflar içeriyorsa, hashCodekullanmak için uygulamanız gerekir HashSet(Etkili Java nasıl yapılacağını göstermesine rağmen), ancak a kullanırsanız TreeSetbunu yapmanız Comparableveya bir tedarik etmeniz gerekir Comparator. Sınıfın belirli bir sırası yoksa, bu bir sorun olabilir.
Bazen çok küçük setler / haritalar (<10 madde) için kullandım TreeSet(veya aslında TreeMap), ancak bunu yaparken gerçek bir kazanç olup olmadığını kontrol etmedim. Büyük setler için fark önemli olabilir.
Şimdi sıralamaya ihtiyacınız varsa, o TreeSetzaman uygundur, ancak o zaman bile güncellemeler sık ve sıralı bir sonuç ihtiyacı nadiren olsa da, bazen içeriği bir listeye veya diziye kopyalamak ve sıralamak daha hızlı olabilir.
Sık sık yeniden paylaşımlara (veya HashSet'iniz yeniden boyutlandırılamıyorsa çarpışmalara) neden olacak kadar öğe eklemiyorsanız, bir HashSet kesinlikle size sürekli zaman erişimi avantajı sağlar. Ancak çok fazla büyüme veya büzülme olan setlerde, uygulamaya bağlı olarak, aslında Treesets ile daha iyi performans elde edebilirsiniz.
Eğer hafıza bana hizmet ediyorsa, amortisman süresi işlevsel kırmızı-siyah bir ağaçla O (1) 'e yakın olabilir. Okasaki'nin kitabının çekebileceğimden daha iyi bir açıklaması olurdu. (Veya yayın listesine bakınız )
HashSet uygulamaları elbette çok daha hızlıdır - daha az ek yük olduğundan sipariş yoktur. Java'daki çeşitli Set uygulamalarının iyi bir analizi http://java.sun.com/docs/books/tutorial/collections/implementations/set.html adresinde sunulmaktadır .
Buradaki tartışma, Tree vs Hash sorusuna ilginç bir 'orta yol' yaklaşımına da işaret ediyor. Java, içinden geçen "ekleme-yönelimli" bağlantılı listeye sahip bir HashSet olan LinkedHashSet sağlar, yani bağlı listedeki son öğe de Hash'e en son eklenen öğedir. Bu, bir TreeSet'in maliyetini arttırmadan düzensiz bir karmanın haksızlığından kaçınmanıza izin verir.
TreeSet iki sıralı koleksiyonları (diğer bir varlık TreeMap) biridir. Kırmızı-Siyah ağaç yapısı kullanır (ancak bunu biliyordunuz) ve doğal düzene göre elemanların artan sırada olacağını garanti eder. İsteğe bağlı olarak, Karşılaştırılabilir veya Karşılaştırıcı kullanarak koleksiyona siparişin ne olması gerektiği konusunda kendi kurallarınızı vermenizi sağlayan bir yapıcı ile bir TreeSet oluşturabilirsiniz (öğelerin sınıfı tarafından tanımlanan sıraya güvenmek yerine)
ve A LinkedHashSet tüm elemanlarda doubly bağlı listesini tutmaktadır HashSet sıralı bir versiyonudur. Yineleme sırasını önemsediğinizde HashSet yerine bu sınıfı kullanın. Bir HashSet üzerinden yinelediğinizde, sipariş önceden kestirilemezken, LinkedHashSet öğeleri yerleştirildikleri sırayla yinelemenizi sağlar
Özellikle performans konusunda, teknik hususlara dayanarak birçok cevap verilmiştir. Bana göre seçim TreeSetve HashSetönemli.
Ancak tercihin önce kavramsal düşüncelerle yönlendirilmesi gerektiğini söyleyebilirim .
Eğer manipüle etmeniz gereken nesneler için, doğal bir düzen mantıklı değilse, o zaman kullanmayın TreeSet.
Uyguladığı için sıralı bir kümedir SortedSet. Bu compareTo, işlevi döndüren işlevle tutarlı olması gereken işlevi geçersiz kılmanız gerektiği anlamına gelir equals. Örneğin, Öğrenci adında bir sınıfın nesnelerinden oluşan bir kümeniz varsa,TreeSetöğrenciler arasında doğal bir düzen olmadığı için anlamlı olur. Onları ortalama derecelerine göre sipariş edebilirsiniz, tamam, ama bu bir "doğal sipariş" değil. İşlev compareTosadece iki nesne aynı öğrenciyi temsil ettiğinde değil, aynı zamanda iki farklı öğrenci aynı sınıfa sahip olduğunda da 0 değerini döndürür. İkinci durumda, equalsyanlış döndürür (iki farklı öğrenci aynı sınıfa sahip olduğunda ikincisinin doğru olmasına karar vermedikçe, bu equalsişlev yanlış bir anlam söylemek için yanıltıcı bir anlama sahip olacaktır .)
Lütfen equalsve compareToisteğe bağlıdır, ancak şiddetle önerilir. Aksi takdirde arayüz sözleşmesi Setbozulur, bu da kodunuzu diğer insanlara yanlış yönlendirir, bu da muhtemelen beklenmedik davranışlara yol açar.
Bu bağlantı , bu soruya ilişkin iyi bir bilgi kaynağı olabilir.
Portakal alabileceğinizde neden elmalar var?
Ciddi adamlar ve kızlar - koleksiyonunuz büyükse, okuyun ve milyarlarca kez yazılırsa ve CPU döngüleri için ödeme yapıyorsanız, koleksiyonun seçimi SADECE daha iyi performans göstermeniz gerekiyorsa geçerlidir. Ancak, çoğu durumda, bu gerçekten önemli değil - burada birkaç milisaniye ve insani terimlerle fark edilmiyor. Gerçekten bu kadar önemliyse, neden montajcıya veya C'ye kod yazmıyorsunuz? [başka bir tartışma başlat]. Buradaki nokta, seçtiğiniz koleksiyonu kullanmaktan memnun olmanız ve sorununuzu çözmesidir (özellikle görev için en iyi koleksiyon türü olmasa bile). Yazılım dövülebilir. Kodunuzu gereken yerlerde optimize edin. Bob Amca, Erken Optimizasyon'un tüm kötülüklerin kökü olduğunu söylüyor. Bob Amca öyle diyor
Mesaj Düzenleme ( tam yeniden yazma ) Sipariş önemli olmadığında, tam zamanı . Her ikisi de Log (n) vermelidir - ikisinden birinin diğerinden yüzde beş daha hızlı olup olmadığını görmek faydalı olacaktır. HashSet bir döngüde O (1) testi verebilir, olup olmadığını ortaya koymalıdır.
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));
}
}