一句话说透Java里面的HashSet和TreeSet的区别

一句话总结：

• HashSet 像 乱序的储物柜，存取快但不关心顺序。
• TreeSet 像 自动整理的书架，元素按顺序排列但操作稍慢。

---

一、核心区别对比

对比项	HashSet	TreeSet
底层实现	基于哈希表（HashMap）	基于红黑树
元素顺序	无序	自然排序或自定义排序（通过比较器）
查询速度	O(1)（平均）	O(log n)
插入速度	O(1)（平均）	O(log n)
内存占用	更低（仅存元素和哈希值）	更高（每个节点存左右子节点指针）
额外功能	无	支持范围查询（如 subSet(), tailSet()）

---

二、使用场景

1. 用 HashSet 当：

• 需求：快速存取，不关心顺序

  • 示例场景：

    • 存储唯一用户名，快速判断用户是否存在。
    • 缓存临时数据，无需排序。

  Set<String> usernames = new HashSet<>();  
  usernames.add("张三");  
  if (usernames.contains("李四")) { /* 检查是否存在 */ }  
  

2. 用 TreeSet 当：

• 需求：元素自动排序，或需要范围查询

  • 示例场景：

    • 存储成绩单，按分数从高到低排序。

    • 查找某个范围内的数据（如年龄在20-30岁的用户）。

  Set<Integer> scores = new TreeSet<>((a, b) -> b - a); // 降序排序  
  scores.add(90);  
  scores.add(85);  
  // 输出：[90, 85]  
  
  // 范围查询：获取 >=80 且 <90 的分数  
  SortedSet<Integer> subScores = ((TreeSet<Integer>)scores).subSet(80, 90);  
  

---

三、性能取舍

• HashSet 更快，但无序：

  • 适合频繁插入、删除、判断是否存在。
  • 不关心顺序时优先选它。

• TreeSet 有序，但稍慢：

  • 适合需要排序或范围操作的场景。
  • 用自定义对象时，对象必须实现 Comparable 或传入 Comparator。

---

四、经典例子

1. 存储不重复的随机数

• 用 HashSet：

  Set<Integer> randomNumbers = new HashSet<>();  
  while (randomNumbers.size() < 10) {  
      randomNumbers.add((int)(Math.random() * 100));  
  }  
  // 结果：10个不重复的随机数（无序）  
  

2. 维护排行榜

• 用 TreeSet：

  Set<Player> leaderboard = new TreeSet<>((p1, p2) -> p2.score - p1.score);  
  leaderboard.add(new Player("Alice", 100));  
  leaderboard.add(new Player("Bob", 95));  
  // 结果：按分数降序排列  
  

---

五、总结口诀

「HashSet 快如风，存取无序效率高
TreeSet 自动排，范围查询是绝招
要快还是要顺序，根据场景选对宝！」