你真的瞭解HashSet 和HashMap的區別、優缺點、使用場景嗎？

架構師老盧發表於2023-12-03
HashMap
你真的瞭解HashSet 和HashMap的區別、優缺點、使用場景嗎？

 

HashSet 和 HashMap 是 Java 集合框架中的兩個常用類，它們都用於儲存和管理資料，但在使用方式、功能和效能上有很大的區別。

HashSet 和 HashMap 的區別

區別一：用途不同

HashSet： HashSet 是一個基於雜湊表的集合，用於儲存不重複的元素，它不儲存鍵值對。它實際上是基於 HashMap 實現的，只儲存了鍵，而值都設定為同一個特殊值（通常是 null）。

HashMap： HashMap 也是一個基於雜湊表的集合，用於儲存鍵值對。它允許你根據鍵來查詢值，因此在儲存和檢索鍵值對方面更加靈活。

區別二：資料結構不同

HashSet： HashSet 內部使用雜湊表（或雜湊集合）來儲存元素。雜湊表是一個無序的資料結構，元素之間沒有特定的順序。

HashMap： HashMap 內部也使用雜湊表，但它儲存鍵值對，其中鍵和值之間有關聯關係。HashMap 具有鍵的集合和值的集合，鍵是唯一的，值可以重複。

區別三：元素型別不同

HashSet： HashSet 儲存的是單一的元素型別，如整數、字串等。它用於儲存不重複的物件，透過元素的雜湊碼來判斷重複性。

HashMap： HashMap 儲存鍵值對，鍵和值可以是不同型別的物件。鍵用於檢索值，每個鍵都必須是唯一的，值可以重複。

區別四：方法不同

HashSet： HashSet 提供了新增、刪除、查詢元素的方法，例如 add(), remove(), contains() 等。它沒有提供根據鍵查詢值的方法。

HashMap： HashMap 提供了新增鍵值對、刪除鍵值對、根據鍵查詢值的方法，例如 put(), remove(), get() 等。它可以根據鍵來查詢對應的值。

HashSet 和 HashMap 的優缺點

HashSet 的優缺點

優點：

  • 唯一性：HashSet 確儲存儲的元素不重複，適合用於去重。
  • 快速查詢：HashSet 提供了快速的元素查詢，因為它使用雜湊表。
  • 無序性：HashSet 不保證元素的儲存順序，適合不需要順序的場景。

缺點：

  • 不支援鍵值對：HashSet 只儲存單一的元素型別，不支援鍵值對的儲存。
  • 無法儲存關聯資料：無法將額外的資料與元素關聯，只能儲存元素本身。

HashMap 的優缺點

優點：

  • 鍵值對儲存：HashMap 可以儲存鍵值對，允許將關聯資料儲存在一起。
  • 快速查詢：HashMap 提供了快速的鍵查詢值的能力，適合需要根據鍵查詢值的場景。
  • 靈活性：HashMap 提供了更多的功能，如替換值、遍歷鍵值對等。

缺點：

  • 複雜性：相對於 HashSet，HashMap 的使用可能更加複雜，因為它需要處理鍵值對的關係。
  • 額外的記憶體消耗：HashMap 儲存鍵值對，因此需要額外的記憶體空間。

使用場景

HashSet 的適用場景

資料去重：當你需要儲存一組資料，但不關心順序和關聯資訊，只關心資料是否重複時，使用 HashSet 是合適的。例如，儲存一組唯一的使用者名稱或標籤。

集合運算：HashSet 適合用於集合運算，如求交集、並集、差集等。

HashMap 的適用場景

  1. 鍵值儲存：當你需要將資料與關聯的鍵一起儲存時，使用 HashMap 是合

適的。例如，儲存學生的成績，其中學生名是鍵，成績是值。

資料索引：HashMap 適合用於構建索引，提供快速的查詢能力。例如，建立一個電話簿，根據姓名查詢電話號碼。

需要鍵值對的功能：如果你需要儲存關聯資料，並且需要使用鍵來查詢值、替換值或遍歷鍵值對，那麼 HashMap 是最好的選擇。

例項程式碼

以下是使用 HashSet 和 HashMap 的示例程式碼：

import java.util.HashSet;
import java.util.HashMap;

public class SetMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用 HashSet 儲存不重複的元素
        HashSet<String> uniqueNames = new HashSet<>();
        uniqueNames.add("Alice");
        uniqueNames.add("Bob");
        uniqueNames.add("Alice"); // 重複元素，不會被插入
        System.out.println("Unique Names: " + uniqueNames);

        // 使用 HashMap 儲存鍵值對
        HashMap<String, Integer> studentGrades = new HashMap<>();
        studentGrades.put("Alice", 90);
        studentGrades.put("Bob", 85);
        System.out.println("Alice's Grade: " + studentGrades.get("Alice"));
    }
}

在這個示例中，HashSet 用於儲存不重複的名字，而 HashMap 用於儲存學生的成績資訊。這展示了它們的不同用途和功能。

 

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