Java 中的 HashSet 是如何工作的？ [复制]

Posted 2023-02-25

【中文标题】Java 中的 HashSet 是如何工作的？ [复制]

【英文标题】：How do HashSets in Java work? [duplicate]

【发布时间】：2012-02-25 13:13:12

【问题描述】：

可能重复：How does Java hashmap work?

有人可以向我解释一下 Java 中的 HashSet 是如何工作的，以及为什么它们比使用 ArrayList 更快吗？

【问题讨论】：

它是否更快完全取决于您使用它的目的。例如，HashMap 永远无法比 ArrayList 更快地按索引查找内容。 可以更快更快地处理集合，但这也取决于您添加内容的方式。

拿起一本关于数据结构和算法的好书，例如算法简介，并阅读有关哈希表的知识。

docs.oracle.com/javase/tutorial/collections

HashSet 和 ArrayList 是两个完全不同的东西。

Java 有一个名为 The API Reference 的文档类型。这是HashSet 的文档，这是ArrayList 的文档。阅读是基础。

【参考方案1】：

首先，HashSet 与 ArrayList 不同的是 Set：它不能包含重复项，而 ArrayList 可以 - 因此它们是为不同目的而构建的。它也不保证排序 - 再次与列表不同。

第二个 - HashSet 建立在 hash table 数据结构之上，它允许 O(1) 寻找元素的时间。

请注意，很多时候，HashSet较慢然后是 ArrayList - 例如，如果您想 迭代 元素 - 通常在 @ 987654330@ 会比HashSet 更快[因为哈希缓存性能不佳等原因]

【参考方案2】：

HashSet 实际上是 HashMap，其中值始终相同。

HashMap 的工作方式在很多地方都有描述（它也被称为“哈希表”）。简而言之：它生成键（对象）的散列并将它们定位到表中。然后每次查找键时，都会计算其哈希值并直接引用表中的存储桶。这意味着您只需一项操作（最佳情况）即可访问地图。

HashSet 只包含键，所以.contains(..) 是O(1)。那和remove(..) 是唯一一个HashSet 比ArrayList 快的操作（即O(n)）。迭代一样，加法一样。

【讨论】：

只是为了添加描述性答案，迭代应该是 O(n)，加法应该是 O(1) 时间复杂度，就像 HashMap 一样。一个很好的检查概念是重新散列，其中更多数据将存储在数据结构中（使用负载因子检查），因此必须为此创建更大的表，从而导致平均插入时间增加。

【参考方案3】：

这是两种不同的数据结构。

HashSet 背后的概念是密钥探测。 IE。您使用输入键的转换来获取数组中值位置的索引。 这是一个常量O(1) 操作，因为数组允许随机访问。

arraylist 也是O(1) 访问操作，因为它也由数组支持。 但仅用于随机访问和插入。

search 是数组列表的 O(N) 操作，因为您必须搜索列表中的所有元素才能获得该值，这与 HashSet 不同，您只需转换键和访问数组。在HashSet 中搜索是O(1)

【参考方案4】：

事实上，例如 迭代 和 追加 到 ArrayList 更快。

哎呀，你甚至不能排序一个HashSet。

但最快的是 NoOp。没有什么比 NoOp 快。诚然，NoOp 并没有多大作用。但它真的很快！

您需要更精确地说明您认为“比”更快的内容。