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Java에서 HashSet과 TreeSet의 주요 주요 차이점

PHPz

풀어 주다： 2024-08-23 18:02:32

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Top Key Differences Between HashSet and TreeSet in Java

1. HashSet 및 TreeSet 개요

차이점을 살펴보기 전에 HashSet과 TreeSet이 무엇인지 간단히 살펴보겠습니다.

1.1 HashSet이란 무엇입니까?

HashSet은 해시 테이블을 저장용으로 사용하는 컬렉션입니다. Set 인터페이스를 구현합니다. 즉, 중복 요소를 허용하지 않습니다. 요소는 순서가 없고 정렬되지 않으므로 HashSet은 빠른 조회, 삽입 및 삭제가 필요한 시나리오에 적합합니다.

1.2 트리세트란 무엇인가?

TreeSet은 NavigableSet 인터페이스를 구현하는 컬렉션입니다. 저장을 위해 Red-Black 트리를 사용합니다. 즉, 요소가 정렬되고 정렬된 방식으로 저장됩니다. TreeSet은 중복 요소도 허용하지 않지만 요소의 자연스러운 순서를 유지해야 하는 상황에 이상적입니다.

2. HashSet과 TreeSet의 주요 차이점

2.1 주문

HashSet : 요소의 순서를 유지하지 않습니다. 요소가 추가되는 순서는 요소가 저장되는 순서와 관련이 없습니다.
TreeSet : 자연 순서 또는 지정된 비교자에 따라 요소를 자동으로 정렬합니다.

2.2 성능

HashSet: 추가, 제거, 포함과 같은 기본 작업에 대해 일정한 시간 복잡도 O(1)을 제공하므로 주문이 문제가 되지 않을 때 훨씬 더 빨라집니다.
TreeSet : 요소가 트리 구조에 저장되므로 해시 기반 구조보다 시간이 더 오래 걸리기 때문에 기본 작업에 log(n) 시간 복잡도를 제공합니다.

2.3 내부 저장 메커니즘

HashSet : 내부적으로 해시 테이블을 사용합니다. 각 요소의 해시 코드는 저장 위치를 결정하는 데 사용됩니다. 두 요소의 해시 코드가 동일한 경우 체인 또는 프로빙이라는 기술을 사용하여 충돌을 처리합니다.

예제 코드:

Set<String> hashSet = new HashSet<>();
hashSet.add("Apple");
hashSet.add("Banana");
hashSet.add("Mango");

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TreeSet : 내부적으로 Red-Black 트리를 사용합니다. 각 요소는 자연 순서나 제공된 비교기에 따라 배치되어 트리의 균형이 유지되도록 합니다.

예제 코드:

Set<String> treeSet = new TreeSet<>();
treeSet.add("Apple");
treeSet.add("Banana");
treeSet.add("Mango");

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2.4 널 요소

HashSet : null 값을 해시할 수 있으므로 하나의 null 요소를 허용합니다.
TreeSet : 정렬을 위해 요소를 비교해야 하기 때문에 null 요소를 허용하지 않으며, null을 임의의 객체와 비교하면 NullPointerException이 발생합니다.

2.5 동기화

HashSet : 기본적으로 동기화되지 않지만 Collections.synchronizedSet을 사용하여 동기화할 수 있습니다.
TreeSet : 역시 기본적으로 동기화되지 않지만, 같은 방법으로 동기화할 수 있습니다.

2.6 중복 요소

HashSet과 TreeSet 모두 중복 요소를 허용하지 않습니다. 그러나 중복을 감지하는 방법은 다릅니다. HashSet은 hashCode () 및 equals () 메소드를 사용하고, TreeSet은 compareTo () 또는 Comparator.

2.7 메모리 사용량

HashSet : 일반적으로 기본 해시 테이블과 연결 목록의 충돌 처리 가능성으로 인해 더 많은 메모리가 필요합니다.
TreeSet : 트리 구조를 사용하기 때문에 메모리 사용량은 적지만 순서를 유지하는 데 오버헤드가 더 많습니다.

2.8 LinkedHashSet과의 비교

HashSet 대 LinkedHashSet : HashSet은 순서를 보장하지 않지만 LinkedHashSet은 삽입 순서를 유지합니다. 반면 TreeSet은 요소를 자연스럽게 정렬하거나 사용자 지정 비교기를 사용하여 정렬합니다.

2.9 사용 사례

HashSet : 빠른 액세스 시간에 중점을 두고 순서가 중요하지 않은 경우에 가장 적합합니다.
TreeSet : 정렬된 순서로 요소에 액세스해야 하는 시나리오에 이상적입니다.

2.10 데모 결과: 반복 순서

아래 코드 조각을 실행하면 반복 순서의 차이를 확인할 수 있습니다.

// HashSet Example
Set<String> hashSet = new HashSet<>();
hashSet.add("Zebra");
hashSet.add("Apple");
hashSet.add("Mango");
System.out.println("HashSet: " + hashSet); 
// Output may be unordered, e.g., [Apple, Mango, Zebra]

// TreeSet Example
Set<String> treeSet = new TreeSet<>();
treeSet.add("Zebra");
treeSet.add("Apple");
treeSet.add("Mango");
System.out.println("TreeSet: " + treeSet); 
// Output will be sorted, e.g., [Apple, Mango, Zebra]

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3. 결론

HashSet과 TreeSet 중에서 선택하는 것은 특정 요구 사항에 따라 결정됩니다.