Сравнение производительности и распределения памяти между списком и набором

Я хочу знать сравнение между List и Set с точки зрения производительности, распределения памяти и удобства использования.

Если у меня нет требования сохранять уникальность в списке объектов, не требуется, чтобы порядок вставки поддерживался, могу ли я использовать ArrayList и SortedSet/HashSet взаимозаменяемо? Будет ли полезно напрямую использовать класс Collections вместо даже списка/набора?

P.S. У меня также нет необходимости в списке или задавать определенные функции, предоставляемые java. Я использую List/Set вместо Array только потому, что они могут динамически расти без дополнительных усилий по программированию.

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Если вы не заботитесь о заказе и не удаляете элементы, то действительно важно, нужно ли находить элементы в этой структуре данных и насколько быстро вам нужны эти поисковые запросы.

Поиск элемента по значению в HashSet составляет O(1). В ArrayList оно O(n).

Если вы используете контейнер для хранения множества уникальных объектов и перебираете их в конце (в любом порядке), то возможно ArrayList является лучшим выбором, поскольку он более простой и экономичный.

Ответ 2

HashSet потребляет в 5,5 раз больше памяти, чем ArrayList для одного и того же количества элементов (хотя они оба по-прежнему линейные) и имеет значительно более медленную итерацию (хотя и с той же асимптотикой); быстрый поиск Google предполагает 2-3-кратное замедление для HashSet итерации против ArrayList.

Если вам не нужна уникальность или производительность contains, используйте ArrayList.

Ответ 3

Если вы планируете добавлять элементы, а затем перебирать их, лучшим вариантом будет ArrayList, поскольку он ближе всего к массивам, которые вы заменяете. Это более эффективная память, чем LinkedList или любая реализация Set, имеет быструю вставку, итерацию и произвольный доступ.

Ответ 4

Если у вас нет требования иметь уникальные элементы в коллекции, просто используйте ArrayList, если у вас нет особых потребностей.

Если у вас есть требование иметь только уникальные элементы в коллекции, используйте HashSet, если у вас нет особых потребностей.

Относительно SortedSet (и его реализация TreeSet), в соответствии с JavaDoc:

A Набор, который далее обеспечивает полное упорядочивание его элементов. Элементы упорядочиваются с использованием их естественного упорядочения или с помощью компаратора, обычно предоставляемого в процессе создания отсортированного набора.

Это означает, что он ориентирован на довольно конкретные варианты использования, когда элементы всегда должны быть упорядочены в set, что обычно не требуется.

Ответ 5

Используйте HashSet, если вам нужно часто использовать .contains(T).

Пример:

private static final HashSet<String> KEYWORDS = Stream.of(new String[]{"if", "do", "for", "try", "while", "break", "return"}).collect(Collectors.toCollection(HashSet::new));

public boolean isKeyword(String str) {
     return KEYWORDS.contains(str);
}

Ответ 6

Если вы сравните, поиск между List и Set, Set будет лучше из-за подчеркнутого алгоритма хеширования.

В случае списка, в худшем случае, содержит поиск до конца. В случае Set, из-за хеширования и сегмента, он будет искать только подмножество.

Пример использования: добавьте целое число от 1 до 100_000 в ArrayList и HashSet. Поиск каждого целого числа в ArrayList и HashSet.

Набор займет 9 миллисекунд, а в качестве списка - 16232 секунды.

private static void compareSetvsList(){
    List<Integer> list = new ArrayList<>() ;
    Set<Integer> set = new HashSet<>() ;

    System.out.println("Setting values in list and set .... ");
    int counter = 100_000  ;

    for(int i =0 ; i< counter ; i++){            
        list.add(i);
        set.add(i);
    }

    System.out.println("Checking time .... ");
    long l1 = System.currentTimeMillis();
    for(int i =0 ; i< counter ; i++) list.contains(i);

    long l2 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(" time taken for list : "+ (l2-l1));

    for(int i =0 ; i< counter ; i++)set.contains(i);

    long l3 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(" time taken for set : "+ (l3-l2));

    //      for 10000   time taken for list : 123        time taken for set : 4
    //      for 100000  time taken for list : 16232          time taken for set : 9
    //      for 1000000 time taken for list : hung       time taken for set : 26

}