HashSet 与 ArrayList

Question

所以我有一个自定义班级 Class，它将有一组另一个自定义班级学生。所以它看起来像这样：

public class Class {
    private Set<Student> students;

    // other methods
}

现在我将向学生集添加和删除许多学生，并且我还将更改学生集中已经存在的学生的许多私有字段。

问题：我应该使用什么数据结构来最好地实现这一点？由于我将更改学生集中的 Student 对象的属性（从而更改哈希码），我应该使用 ArrayList 来代替吗？

Answer 1

当谈到ArrayList 和HashSet 的行为时，它们是完全不同的类。

数组列表

• ArrayList 不验证重复项。
• get() 是 O(1)

• contains() 是 O(n)，但您可以完全控制条目的顺序。

                        get  add  contains next remove(0) iterator.remove
  ArrayList             O(1) O(1) O(n)     O(1) O(1)      O(1)
  

• 不是线程安全的，要使其线程安全，您必须使用Collections.synchronizedList(...)

哈希集

• HashSet 确保没有重复。

• 为您提供O(1) contains() 方法，但不保留顺序。

                        add      contains next     notes
  HashSet               O(1)     O(1)     O(h/n)   h is the table 
  

• 不是线程安全的，要使其线程安全，您必须使用Collections.synchronizedSet(...)

Answer 2

我应该使用什么数据结构来最好地实现这一点？由于我将更改学生集中的 Student 对象的属性（从而更改哈希码），我应该改用 ArrayList 吗？

如果集合元素的哈希码可能会更改，那么您不应该使用HashSet。 （如果这样做，数据结构将中断，并且集合中的元素可能会丢失。）

但我怀疑你是否应该使用ArrayList，因为如果hashcode() 对对象的更改敏感，那么equals(Object) 很可能也是如此。这意味着contains(...) 和类似方法将无法找到对象。

我认为您应该使用Map 类型，并使用“学生标识符”作为键。

（您也可以覆盖hashcode 和equals，这样相等意味着两个对象具有相同的ID。但这使得equals(Object) 无法用于其他目的。）

Answer 3

如果您的代码中有重复数据，那么您应该使用 ArrayList 否则您可以使用 hashset，如下所示 因此，如果您的代码不需要重复值，则使用 Set 而不是 list 因为 set 将提供更好的性能（O(n) vs O(n^2) 的列表），这是正常的，因为避免重复是集合的目的。

数组列表

public static void main(String[] args) {

ArrayList arr =new ArrayList();
arr.add("Hello");
arr.add("is");
arr.add("Hello");
System.out.println(arr);  //As we are using Arraylist therefore 
                          //the duplicate elements are allowed therefore
                          //"Hello" is not removed in the output
    

}

哈希集

public static void main(String[] args) {

HashSet arr =new HashSet();
arr.add("Hello");
arr.add("is");
arr.add("Hello");
System.out.println(arr);  //As we are using Hashset therefore 
                          //the duplicate elements removed therefore
                          //"Hello" is removed in the output
    

    

}

Answer 4

这取决于。当您谈论学生时，必须有像 id 或 rollno 这样的东西是独一无二的。如果是，则覆盖哈希码方法并根据他们的 id 实现哈希码。那么通过更改 student 的任何其他属性都不会影响哈希码。

选择 Set 或 List 完全取决于您的要求。阅读此链接，它将阐明 Set 和 list 之间的区别
What is the difference between Set and List?

如果您在 Set 中使用对象，那么您可以尝试同时覆盖 hashcode and the equals method，以便控制唯一性。

Answer 5

Set 的 javadoc 说

注意：如果使用可变对象作为集合，必须非常小心 元素。 如果一个集合的值未指定，则集合的行为 对象以影响等于比较的方式更改，而 对象是集合中的一个元素。 this 的一个特例 禁止是不允许集合包含自身 作为一个元素。

因此，如果您打算使用HashSet，如果您使用不可变字段制作hashCode() 和equals()，那么您将不会遇到这个问题。例如，为每个实例使用唯一的 studentID。

Answer 6

根据您的要求，我认为最好的结构应该是 Map。 Set 实际上底层使用内部的 Map 结构，并且您还需要注意 equals 方法的覆盖以更好地查找。而 set 和 arraylist 查找目标对象需要一些查找算法，因此它没有您预期的那么高效（尤其是在非常大的集合情况下）。即使map也会浪费一些空间，但是如果你的ID是某种原始类型，你可以考虑Trove library中map实现的原始类型。

Answer 7

问题：我应该使用什么数据结构来最好地实现这一点？ 由于我将更改集合中 Student 对象的属性 学生（从而更改哈希码）我应该使用 ArrayList 代替？

如果您要更改 hashCode 或 equals 使用的值，则绝对不能使用 HashMap 或 HashSet。

您是说要删除并添加很多内容。问题是您是否要按顺序或随机（基于索引）进行。如果按顺序添加、删除，那么绝对是 LinkedList 的最佳选择。如果你随机访问对象，那么 ArrayList 效率更高。

Answer 8

当对象的equals 方法的结果将发生变化时，您不应使用Set。如果您通过稳定的唯一 ID 号识别学生，而 equals 只是检查该 ID，那么使用 Set 就可以了。

请注意，HashSet 将使用hashCode 进行索引和比较，hashCode 应准确包含用于确定equals 的那些字段。

Answer 9

对于像HashSet 这样的散列集合，键应该是immutable。 Hashset 在内部使用散列来决定存储对象的桶。并且在检索对象时，它将使用散列来查找对象桶。如果您在存储后更改对象，则可能会更改对象的哈希码，并且 Set 可能无法检索到正确的对象。如果即使在将对象添加到集合之后仍需要更改对象，那么使用散列集合不是一个好的选择。而是选择Arraylist，但请注意，使用ArrayList，您将失去快速检索所需学生的优势，因为它可能是使用集合。