1.概述
HashSet是用于存储唯一元素的集合。
在本教程中，我们将讨论java.util.HashSet类中removeAll()方法的性能。
2. HashSet.removeAll()
removeAll collection中包含的所有元素：
Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
set.add(1);
set.add(2);
set.add(3);
set.add(4);
Collection<Integer> collection = new ArrayList<Integer>();
collection.add(1);
collection.add(3);
set.removeAll(collection);
Integer[] actualElements = new Integer[set.size()];
Integer[] expectedElements = new Integer[] { 2, 4 };
assertArrayEquals(expectedElements, set.toArray(actualElements));
结果，元素1和3将被从集合中删除。
3.内部实施和时间复杂性
The removeAll()方法确定哪个较小（集合或集合）。这是通过在集合和集合上size()
如果集合的元素少于集合的元素，则它将以时间复杂度O（ n ）遍历指定的集合。它还检查元素是否存在于时间复杂度为O（1）的集合中。并且如果存在该元素，则使用集合的remove()方法将其从集合中删除，该方法的时间复杂度为O（1）。因此，总体时间复杂度为O（ n ） 。
如果集合中的元素少于集合，则使用O（ n ）对该集合进行迭代。 contains()方法检查集合中是否存在每个元素。并且如果存在这样的元素，则将该元素从集合中移除。因此，这取决于contains()方法的时间复杂度。
现在，在这种情况下，如果集合是ArrayList contains()方法的时间复杂度为O（ m ）。因此，从集合中ArrayList存在的所有元素的总时间复杂度n * m ） 。
如果该集合再次为HashSet contains()方法的时间复杂度为O（1）。因此，从集合中HashSet存在的所有元素的总体时间复杂度n ） 。
4.表现
为了查看以上三种情况之间的性能差异，让我们编写一个简单的JMH基准测试。
对于第一种情况，我们将初始化集合和集合，集合中的元素比集合多。在第二种情况下，我们将初始化集合和集合，集合中的元素要多于集合。在第三种情况下，我们将初始化2套，其中第二套具有比第一套更多的元素：
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
@Warmup(iterations = 5)
public class HashSetBenchmark {
@State(Scope.Thread)
public static class MyState {
private Set employeeSet1 = new HashSet<>();
private List employeeList1 = new ArrayList<>();
private Set employeeSet2 = new HashSet<>();
private List employeeList2 = new ArrayList<>();
private Set<Employee> employeeSet3 = new HashSet<>();
private Set<Employee> employeeSet4 = new HashSet<>();
private long set1Size = 60000;
private long list1Size = 50000;
private long set2Size = 50000;
private long list2Size = 60000;
private long set3Size = 50000;
private long set4Size = 60000;
@Setup(Level.Trial)
public void setUp() {
// populating sets
}
}
}之后，我们添加基准测试：
@Benchmark
public boolean given_SizeOfHashsetGreaterThanSizeOfCollection_whenRemoveAllFromHashSet_thenGoodPerformance(MyState state) {
return state.employeeSet1.removeAll(state.employeeList1);
}
@Benchmark
public boolean given_SizeOfHashsetSmallerThanSizeOfCollection_whenRemoveAllFromHashSet_thenBadPerformance(MyState state) {
return state.employeeSet2.removeAll(state.employeeList2);
}
@Benchmark
public boolean given_SizeOfHashsetSmallerThanSizeOfAnotherHashSet_whenRemoveAllFromHashSet_thenGoodPerformance(MyState state) {
return state.employeeSet3.removeAll(state.employeeSet4);
}结果如下：
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
HashSetBenchmark.testHashSetSizeGreaterThanCollection avgt 20 2700457.099 ± 475673.379 ns/op
HashSetBenchmark.testHashSetSmallerThanCollection avgt 20 31522676649.950 ± 3556834894.168 ns/op
HashSetBenchmark.testHashSetSmallerThanOtherHashset avgt 20 2672757.784 ± 224505.866 ns/op我们可以看到， HashSet的元素少于Collection HashSet.removeAll()表现非常差，后者作为参数传递给removeAll()方法。但是，当另一个集合再次是HashSet ，则性能良好。
5.结论
在本文中，我们看到了HashSet removeAll()当集合中的元素少于集合时， removeAll()的性能取决于集合contains()方法的时间复杂度。
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