Java：HashSet与HashMap

Question

我有一个处理大量数据集的程序。这些对象最好存储在散列实现的容器中，因为程序一直在寻找容器中的对象。

第一个想法是使用HashMap，因为获取和删除此容器的方法更适合我需要的用途。

但是，我开始看到HashMap的使用非常耗费内存，这是一个主要问题，所以我认为切换到HashSet会更好，因为它只使用<E>，而不是<K,V>每个元素，但当我看到我学到的实现它使用底层的HashMap！这意味着它不会节省任何记忆！

所以这是我的问题：

• 我所有的假设都是真的吗？
• HashMap内存是否浪费？更具体地说，每个条目的开销是多少？
• HashSet和HashMap一样浪费吗？

• 是否还有其他基于哈希的容器会显着减少内存耗材？

  更新

根据评论中的要求，我将对我的程序进行一些扩展，hashMap意味着保存一对其他对象，以及一些数值 - 从它们计算的浮点数。一路上它抽出一些并进入新的对。给定一对，它需要确保它不会保持这对或删除它。可以使用浮点值或对象对象的hashCode来完成映射。

此外，当我说＆＃34;庞大的数据集＆＃34;我说的是~4 * 10 ^ 9个对象

Answer 1

有关this site关于java中集合性能的非常有用的提示。

  

HashSet建立在HashMap< T, Object >之上，其中值为a   单身“现在”的对象。这意味着the memory consumption of aHashSet is identical to HashMap：为了存储SIZE值，您需要 32 * SIZE + 4 * CAPACITY 字节（加上值的大小）。它绝对不是一个对记忆友好的系列。

     

THashSet可能是HashSet最简单的替换集合 - 它实现了Set和Iterable，这意味着您应该只在集合的初始化中更新单个字母。

     

THashSet使用单个对象数组作为其值，因此它使用 4 * CAPACITY 字节进行存储。如您所见，与JDK HashSet相比，在相同的加载因子的情况下，您将保存 32 * SIZE 字节，这是一个巨大的改进。

此外，我从here拍摄的图片可以帮助我们记住选择合适的收藏品

Answer 2

  

我所有的假设都是真的吗？

使用HashSet实现HashMap是正确的，因此您不会使用HashSet来保存任何内存。

如果您要创建包含大量元素的地图，则应根据您的知识构建HashMap Entry，以防止反复重复（从而记忆颠簸）。

  

HashMap内存是否浪费？更具体地说，它的开销是多少   每个条目？

不，这不浪费。开销是基础数组（由initialCapacity修改的大小），以及每个键值对的0.75对象。除了存储键和值之外，入口对象还存储指向槽中下一个条目的指针（如果两个或多个条目占据底层阵列中的相同槽）。默认的loadFactor HashSet使基础数组大小保持在条目数的133％。

非常具体地说，每个条目的内存开销是：

• 输入对象对密钥的引用
• 条目对象对值
的引用
• 输入对象对下一个条目的引用，
• 以及基础数组对条目的引用（除以加载因子）。

很难获得比基于散列的集合更多的修剪。

  

HashSet和HashMap一样浪费吗？

使用HashMap代替int，您将无法获得内存效率。

  

是否有任何其他基于哈希的容器将是显着的   更少的内存消耗品？

如果你的密钥是基元（例如Map s），那里有自定义的Set和{{1}}实现（在loadFactor中），它们使用更多内存有效的数据结构。

Answer 3

HashSet确实使用与HashMap一样多的内存。 HasSet实现Set的两者之间的差异，即，它不关心与键相关联的任何值，仅关注特定值的存在与否。 HashMap关注的是每个键存储/检索（put / get）值。

虽然HashMap / HashSet将数据存储在一个通常比元素数量稍大的数组中，但这并不是一个问题，因为负载因子是0.75。这意味着当元素数量达到底层数组大小的75％时，HashMap将会增长。

比大地图更大的问题是许多空地图，因为HashMap的默认大小是16.这可以通过将初始容量设置为0来抵消。

然而，您也可以使用TreeMap，因为TreeMap基于引用而不是数组，您可能会浪费更多空间，尤其是对于较大的地图，除了也会失去一些速度。 TreeMap的主要好处是它将键保持在有序状态，所以如果你需要它们，那么这就是要走的路。

此外，当您不能或不想自定义实现密钥类型的equals和hashCode方法时，可以将TreeMap用于编程原因。您可以为密钥类型制作比较器。例如，要基于不区分大小写的String创建映射/集，请使用String.CASE_INSENSITIVE_ORDER作为TreeSet的比较器