hashset hashmap treeset treemap

哈希集合（HashSet）和哈希映射（HashMap）是数据结构中常见的两个类型，它们都基于哈希表实现。

1. HashSet：它是一个无序的不包含重复元素的集合，通过散列函数将元素存储在数组中。插入、删除和查找操作的时间复杂度通常是O(1)，但在极端情况下，如果所有元素都哈希到同一个位置，性能会下降到线性。

2. HashMap：同样基于哈希表，但它允许键值对的形式存储数据。这里的键是唯一的，值可以重复。它的查找、插入和删除操作也是平均O(1)时间复杂度，但如果键冲突较多，可能会降低效率。

另一方面，树形集合和映射：

3. TreeSet（TreeSet其实是SortedSet的实现）：它是有序的集合，内部使用红黑树实现。查找操作仍然保持高效，因为它是基于比较的有序结构，但是插入和删除操作会比HashSet稍慢，因为需要维护排序。

4. TreeMap（TreeMap其实是SortedMap的实现）：与TreeSet类似，TreeMap是有序的键值对集合，通过键的自然顺序或提供的Comparator进行排序。查找、插入和删除操作的时间复杂度取决于树的高度，通常较慢于HashMap。

相关问题

java arraylist、linkedlist、treeset、hashset、hashmap、treemap的特点

1. ArrayList:

- ArrayList是基于数组实现的动态数组，可以自动扩容，可以存储任何对象类型。
- 数组的优点是可以随机访问元素，缺点是插入和删除元素时需要移动其他元素。
- ArrayList支持快速随机访问，但插入和删除元素的效率较低。

2. LinkedList:

- LinkedList是基于链表实现的，每个节点包含一个指向前驱和后继节点的指针，可以存储任何对象类型。
- 链表的优点是插入和删除元素时不需要移动其他元素，缺点是不能直接随机访问元素，需要遍历整个链表。
- LinkedList支持高效的插入和删除操作，但随机访问元素的效率较低。

3. TreeSet:

- TreeSet是基于红黑树实现的有序集合，不允许重复元素，可以存储任何对象类型。
- 红黑树的优点是能够自动排序，插入和删除元素的效率较高，缺点是随机访问元素的效率较低。
- TreeSet支持高效的插入、删除和查找操作，但随机访问元素的效率较低。

4. HashSet:

- HashSet是基于哈希表实现的无序集合，不允许重复元素，可以存储任何对象类型。
- 哈希表的优点是能够快速查找元素，缺点是元素的顺序是随机的。
- HashSet支持高效的插入、删除和查找操作，但不能保证元素的顺序。

5. HashMap:

- HashMap是基于哈希表实现的键值对集合，键和值都可以存储任何对象类型。
- HashMap的优点是能够快速查找元素，缺点是键和值的顺序是随机的。
- HashMap支持高效的插入、删除和查找操作，但不能保证键和值的顺序。

6. TreeMap:

- TreeMap是基于红黑树实现的有序键值对集合，键不能重复，值可以存储任何对象类型。
- 红黑树的优点是能够自动排序，插入和删除元素的效率较高，缺点是随机访问元素的效率较低。
- TreeMap支持高效的插入、删除和查找操作，并且按照键的顺序排列。

创建一个类，实现如下功能 1、测试set容器的功能，可以使用hashset和treeset，向容器中输入20个随机数，使用迭代器遍历输出 2、测试map容器的功能，可以使用hashmap和treemap，向容器中输入20个随机数，遍历输入map的key和value

下面是一个实现上述功能的Java类：

import java.util.*;

public class ContainerTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试set容器
        Set<Integer> hashSet = new HashSet<>();
        Set<Integer> treeSet = new TreeSet<>();

        // 向set容器中输入20个随机数
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            int num = random.nextInt(100);
            hashSet.add(num);
            treeSet.add(num);
        }

        // 使用迭代器遍历输出set容器中的元素
        System.out.println("HashSet:");
        Iterator<Integer> hashSetIterator = hashSet.iterator();
        while (hashSetIterator.hasNext()) {
            System.out.print(hashSetIterator.next() + " ");
        }
        System.out.println();

        System.out.println("TreeSet:");
        Iterator<Integer> treeSetIterator = treeSet.iterator();
        while (treeSetIterator.hasNext()) {
            System.out.print(treeSetIterator.next() + " ");
        }
        System.out.println();

        // 测试map容器
        Map<Integer, String> hashMap = new HashMap<>();
        Map<Integer, String> treeMap = new TreeMap<>();

        // 向map容器中输入20个随机数
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            int num = random.nextInt(100);
            hashMap.put(num, "value" + num);
            treeMap.put(num, "value" + num);
        }

        // 遍历输出map容器中的key和value
        System.out.println("HashMap:");
        for (Map.Entry<Integer, String> entry : hashMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
        }

        System.out.println("TreeMap:");
        for (Map.Entry<Integer, String> entry : treeMap.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
        }
    }
}

上面的代码中，我们先创建了两个set容器（一个HashSet和一个TreeSet），并向其中输入了20个随机数。然后使用迭代器遍历输出了容器中的元素。

接下来，我们又创建了两个map容器（一个HashMap和一个TreeMap），并向其中输入了20个随机数。最后，使用entrySet()方法获取map容器中的key-value对，并遍历输出了它们。