Java TreeSet

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2023-03-14

1 什么是Java TreeSet

Java TreeSet类实现了Set接口，TreeSet接口使用树结构进行存储。TreeSet继承了AbstractSet类并实现了NavigableSet接口。TreeSet类的对象以升序方式存储。

关于Java TreeSet类的核心要点是：

Java TreeSet类不能存储重复元素，和HashSet相似。
Java TreeSet类的访问和检索时间快。
Java TreeSet类不允许使用Null元素。
Java TreeSet类是非同步（线程不安全的）。
Java TreeSet类元素是升序的。

2 Java TreeSet的层次结构

如上图所示，Java TreeSet类实现了NavigableSet接口。NavigableSet接口按层次结构顺序继承了SortedSet，Set，Collection和Iterable接口。

3 Java TreeSet的语法

public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E> implements NavigableSet<E>, Cloneable, Serializable

4 Java TreeSet的构造方法

构造方法	描述
TreeSet()	用于构造一个空Treeset，该TreeSet将根据自然顺序以升序排序。
TreeSet(Collection<? extends E> c)	用于构建包含集合的元素的新TreeSet。
TreeSet(Comparator<? super E> comparator)	用于构造一个空TreeSet，该TreeSet将根据给定的比较器进行排序。
TreeSet(SortedSet<E> s)	用于构建包含给定SortedSet元素的TreeSet。

5 Java TreeSet的方法

方法	描述
boolean add(E e)	如果指定的元素不存在，则将元素添加到集合中。
boolean addAll(Collection<? extends E> c)	如果指定的元素不存在，则将元素添加到集合中。
E ceiling(E e)	从集合中返回指定元素的相等或最接近的最大元素，如果没有，则返回null。
Comparator<? super E> comparator()	返回按顺序排列元素的比较器。
Iterator descendingIterator()	用于按降序迭代元素。
NavigableSet descendingSet()	以相反的顺序返回元素。
E floor(E e)	返回集合中指定元素的等于或最接近的最小元素，如果没有，则返回null。
SortedSet headSet(E toElement)	返回小于指定元素的元素组。
NavigableSet headSet(E toElement, boolean inclusive)	返回小于或等于（如果包含，则为true）指定元素的元素组。
E higher(E e)	从集合中返回指定元素中最接近的最大元素，如果没有，则返回null。
Iterator iterator()	用于按升序迭代元素。
E lower(E e)	从集合中返回指定元素中最接近的最小元素，如果没有，则返回null。
E pollFirst()	用于检索和删除最小（第一个）元素。
E pollLast()	用于检索和删除最大（最后）元素。
Spliterator spliterator()	用于在元素上创建后绑定和故障快速拆分器(Spliterator)。
NavigableSet subSet(E fromElement, boolean fromInclusive, E toElement, boolean toInclusive)	返回位于给定范围之间的一组元素。
SortedSet subSet(E fromElement, E toElement)	返回位于给定范围（包括fromElement和不包括toElement）之间的一组元素。
SortedSet tailSet(E fromElement)	返回一组大于或等于指定元素的元素。
NavigableSet tailSet(E fromElement, boolean inclusive)	返回一组大于或等于（如果包含，则为true）指定元素的元素。
boolean contains(Object o)	如果集合包含指定的元素，则返回true。
boolean isEmpty()	如果集合不包含任何元素，则返回true。
boolean remove(Object o)	如果存在指定元素，则用于从集合中删除该元素。
void clear()	用于删除集合中的所有元素。
Object clone()	返回此TreeSet实例的浅表副本。
E first()	返回TreeSet中当前的第一个（最低）元素。
E last()	返回TreeSet中当前的最后一个（最高）元素。
int size()	返回集合中的元素个数。

6 Java TreeSet示例1

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java TreeSet的例子
 */
import java.util.*;

class Demo{

    public static void main(String args[]){
        //创建TreeSet并添加元素
        TreeSet<String> al=new TreeSet<String>();
        al.add("Eric");
        al.add("Jack");
        al.add("Rose");
        al.add("Mark");
        //遍历元素
        Iterator<String> itr=al.iterator();
        while(itr.hasNext()){
            System.out.println(itr.next());
        }
    }
}

输出结果为：

Eric
Jack
Mark
Rose

7 Java TreeSet示例2

让我们看一个以降序遍历元素的示例。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java TreeSet的例子
 */
import java.util.*;

class Demo{

    public static void main(String args[]){
        TreeSet<String> set=new TreeSet<String>();
        set.add("Eric");
        set.add("Jack");
        set.add("Rose");
        System.out.println("倒序排序TreeSet：");
        Iterator i=set.descendingIterator();
        while(i.hasNext())
        {
            System.out.println(i.next());
        }

    }
}

输出结果为：

倒序排序TreeSet：
Rose
Jack
Eric

8 Java TreeSet示例3

让我们看一个示例来检索和删除最高和最低值。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java TreeSet的例子
 */
import java.util.*;

class Demo{

    public static void main(String args[]){
        TreeSet<Integer> set=new TreeSet<Integer>();
        set.add(24);
        set.add(66);
        set.add(12);
        set.add(15);
        System.out.println("最大值: "+set.pollFirst());
        System.out.println("最小值： "+set.pollLast());
}
}

输出结果为：

栈顶值: 12
栈底: 66

9 Java TreeSet示例4

在此示例中，执行各种NavigableSet操作。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java TreeSet的例子
 */
import java.util.*;

class TreeSet4{

    public static void main(String args[]){
        TreeSet<String> set=new TreeSet<String>();
        set.add("A");
        set.add("B");
        set.add("C");
        set.add("D");
        set.add("E");
        System.out.println("初始化TreeSet: "+set);

        System.out.println("反转TreeSet: "+set.descendingSet());

        System.out.println("headSet方法: "+set.headSet("C", true));

        System.out.println("subSet方法: "+set.subSet("A", false, "E", true));

        System.out.println("tailSet方法: "+set.tailSet("C", false));
    }
}

输出结果为：

初始化TreeSet: [A, B, C, D, E]
反转TreeSet: [E, D, C, B, A]
headSet方法: [A, B, C]
subSet方法: [B, C, D, E]
tailSet方法: [D, E]

10 Java TreeSet示例5

在此示例中，执行各种SortedSetSet操作。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java TreeSet的例子
 */
import java.util.*;

class Demo{

    public static void main(String args[]){
        TreeSet<String> set=new TreeSet<String>();
        set.add("A");
        set.add("B");
        set.add("C");
        set.add("D");
        set.add("E");

        System.out.println("初始化TreeSet: "+set);

        System.out.println("headSet方法: "+set.headSet("C"));

        System.out.println("subSet方法: "+set.subSet("A", "E"));

        System.out.println("tailSet方法: "+set.tailSet("C"));
    }
}

输出结果为：

初始化TreeSet: [A, B, C, D, E]
headSet方法: [A, B]
subSet方法: [A, B, C, D]
tailSet方法: [C, D, E]