使用填充的 ArrayList 初始化 HashSet 的时间复杂度是多少？答案

【问题标题】：What is the time complexity of initializing an HashSet using a populated ArrayList?使用填充的 ArrayList 初始化 HashSet 的时间复杂度是多少？
【发布时间】：2017-05-23 20:12:57
【问题描述】：

我在网上看到HashSet 使用HashMap 作为其底层数据结构。

而HashMap 使用ArrayList 作为其基础数据结构，列表中的每个项目都是LinkedList 或tree 的对象。

以这种方式初始化HashSet 的时间复杂度是多少？可以是O(1)吗？如果不是，为什么？

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(3);
list.add(2);
list.add(6);
list.add(0);
HashSet<Integer> set = new HashSet<>(list);

【问题讨论】：

您的标题是 HashMap，但您的代码演示了如何初始化 HashSet。
感谢您指出。我已经更新了问题。

标签： java performance collections

【解决方案1】：

HashMap 不使用ArrayList 作为其底层数据结构。

HashMap 维护一个由原始数组构建的哈希表，并使用链表或树的混合策略来处理冲突。您可以通过检查 source code for java.util.HashMap 来看到这一点。

由于要构建哈希表，您需要在每个条目上调用哈希函数以确定哈希位置，最小界限是 O(N)。最坏的情况是病态分布的密钥（例如，每个密钥都是一个冲突），这将比 O(N) 差得多。由于 Java 8 实现在最坏情况下会降级为平衡树而不是链表，因此最坏情况下的运行时间将是 O(N log N)。（在以前使用线性探测的 Java 版本中，我认为最坏的情况是 O(N²)）。

【讨论】：

java8 中的默认实现不使用探测，它使用链表来存储小桶（最多约 8 个项目），使用树来存储更大的桶。
@k5_：确实如此。看起来 Java 8 的实现比 Java 7 或更早版本要复杂得多。我已经更新了我的答案，谢谢。
@DanielPryden，感谢您的解释。我会研究源代码。

【解决方案2】：

您的List 可以包含n 数量的对象，这些对象可能都是重复的或唯一的或混合的。

HashSet 集合的属性是它不包含重复的对象。

因此，遍历List 并将每个对象添加到HashSet 的时间复杂度为O(n)

【讨论】：