面试题：HashSet和TreeSet有什么区别？

HashSet 和 TreeSet 是 Java 集合框架中的两种常用集合类，它们都实现了 Set 接口，但它们在底层实现、性能特性和使用场景上有显著的区别。

底层实现：
- HashSet：基于哈希表（HashMap）实现。它使用哈希算法来存储元素，因此元素的存储顺序是不确定的。
- TreeSet：基于红黑树（一种自平衡的二叉查找树）实现。它按照元素的自然顺序或者自定义的比较器（Comparator）来存储元素，因此元素是有序的。
元素顺序：
- HashSet：不保证元素的顺序，元素的存储顺序可能与插入顺序不同。
- TreeSet：元素按照自然顺序或者自定义的比较器排序，因此元素是有序的。
性能：
- HashSet：插入、删除和查找操作的平均时间复杂度为 O(1)。但在最坏情况下（例如哈希冲突严重时），时间复杂度可能退化到 O(n)。
- TreeSet：插入、删除和查找操作的时间复杂度为 O(log n)，因为它是基于红黑树实现的。
允许的元素类型：
- HashSet：允许存储 null 元素。
- TreeSet：不允许存储 null 元素，因为 TreeSet 需要对元素进行排序，而 null 无法进行比较。
线程安全性：
- HashSet 和 TreeSet 都不是线程安全的。如果需要在多线程环境中使用，可以使用 Collections.synchronizedSet() 方法来包装它们，或者使用 ConcurrentHashMap 实现的 ConcurrentHashSet。
使用场景：
- HashSet：适用于需要快速查找、插入和删除的场景，且不关心元素的顺序。
- TreeSet：适用于需要元素有序的场景，或者需要频繁进行范围查找（如查找某个范围内的元素）的场景。

示例代码：


import java.util.HashSet;
import java.util.TreeSet;
public class SetExample {
    public static void main(String[] args) {
        // HashSet 示例
        HashSet<String> hashSet = new HashSet<>();
        hashSet.add("Apple");
        hashSet.add("Banana");
        hashSet.add("Cherry");
        System.out.println("HashSet: " + hashSet); // 输出顺序不确定
        // TreeSet 示例
        TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>();
        treeSet.add("Apple");
        treeSet.add("Banana");
        treeSet.add("Cherry");
        System.out.println("TreeSet: " + treeSet); // 输出顺序为自然排序
    }
}
import java.util.HashSet;
import java.util.TreeSet;

public class SetExample {
    public static void main(String[] args) {
        // HashSet 示例
        HashSet<String> hashSet = new HashSet<>();
        hashSet.add("Apple");
        hashSet.add("Banana");
        hashSet.add("Cherry");
        System.out.println("HashSet: " + hashSet); // 输出顺序不确定

        // TreeSet 示例
        TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>();
        treeSet.add("Apple");
        treeSet.add("Banana");
        treeSet.add("Cherry");
        System.out.println("TreeSet: " + treeSet); // 输出顺序为自然排序
    }
}
import java.util.HashSet;
import java.util.TreeSet;

public class SetExample {
    public static void main(String[] args) {
        // HashSet 示例
        HashSet<String> hashSet = new HashSet<>();
        hashSet.add("Apple");
        hashSet.add("Banana");
        hashSet.add("Cherry");
        System.out.println("HashSet: " + hashSet); // 输出顺序不确定

        // TreeSet 示例
        TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>();
        treeSet.add("Apple");
        treeSet.add("Banana");
        treeSet.add("Cherry");
        System.out.println("TreeSet: " + treeSet); // 输出顺序为自然排序
    }
}