Java提高篇（二八）------TreeSet

與HashSet是基於HashMap實作一樣，TreeSet同樣是基於TreeMap實現的。在《Java提高篇（二七）-----TreeMap》中LZ詳細講解了TreeMap實現機制，如果客官詳情看了這篇博文或者多TreeMap有比較詳細的了解，那麼TreeSet的實現對您是喝口水那麼簡單。

一、TreeSet定義

我們知道TreeMap是一個有序的二元樹，那麼同理TreeSet同樣也是一個有序的，它的作用是提供有序的Set集合。透過原始碼我們知道TreeSet基礎AbstractSet，實作NavigableSet、Cloneable、Serializable介面。其中AbstractSet提供 Set 介面的骨幹實現，從而最大限度地減少了實現此介面所需的工作。 NavigableSet是擴充的 SortedSet，具有了為給定搜尋目標報告最接近匹配項的導航方法，這意味著它支援一系列的導航方法。例如尋找與指定目標最匹配項。 Cloneable支援克隆，Serializable支援序列化。

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

同時在TreeSet中定義瞭下列幾個變數。

private transient NavigableMap<E,Object> m;        
//PRESENT会被当做Map的value与key构建成键值对
 private static final Object PRESENT = new Object();

其構造方法：

//默认构造方法，根据其元素的自然顺序进行排序
    public TreeSet() {        this(new TreeMap<E,Object>());
    }    
    //构造一个包含指定 collection 元素的新 TreeSet，它按照其元素的自然顺序进行排序。
    public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {            this(new TreeMap<>(comparator));
    }    
    //构造一个新的空 TreeSet，它根据指定比较器进行排序。
    public TreeSet(Collection<? extends E> c) {        this();
        addAll(c);
    }    
    //构造一个与指定有序 set 具有相同映射关系和相同排序的新 TreeSet。
    public TreeSet(SortedSet<E> s) {        this(s.comparator());
        addAll(s);
    }
    
    TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) {        this.m = m;
    }

二、TreeSet主要方法

1、二、TreeSet主要方法

1、

add 將元素加入此元素。

public boolean add(E e) {        return m.put(e, PRESENT)==null;
    }

2、

addAll：將指定 collection 中的所有元素加入此 set 中。

public  boolean addAll(Collection<? extends E> c) {        // Use linear-time version if applicable
        if (m.size()==0 && c.size() > 0 &&
            c instanceof SortedSet &&
            m instanceof TreeMap) {
            SortedSet<? extends E> set = (SortedSet<? extends E>) c;
            TreeMap<E,Object> map = (TreeMap<E, Object>) m;
            Comparator<? super E> cc = (Comparator<? super E>) set.comparator();
            Comparator<? super E> mc = map.comparator();            if (cc==mc || (cc != null && cc.equals(mc))) {
                map.addAllForTreeSet(set, PRESENT);                return true;
            }
        }        return super.addAll(c);
    }

3、

ceiling：傳回此 set 中大於等於給定元素的最小元素；如果不存在這樣的元素，則傳回 null。

public E ceiling(E e) {        return m.ceilingKey(e);
    }

4、

clear：移除此 set 中的所有元素。

public void clear() {
        m.clear();
    }

5、clone：傳回 TreeSet 實例的淺表副本。屬於淺拷貝。

public Object clone() {
        TreeSet<E> clone = null;        try {
            clone = (TreeSet<E>) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {            throw new InternalError();
        }

        clone.m = new TreeMap<>(m);        return clone;
    }

6、comparator：傳回對此 set 中的元素進行排序的比較器；如果此 set 使用其元素的自然順序，則傳回 null。

public Comparator<? super E> comparator() {        return m.comparator();
    }

🎜🎜🎜7、contains：如果此 set 包含指定的元素，則傳回 true。 🎜

public boolean contains(Object o) {        return m.containsKey(o);
    }

8、descendingIterator：返回在此 set 元素上按降序进行迭代的迭代器。

public Iterator<E> descendingIterator() {        return m.descendingKeySet().iterator();
    }

9、descendingSet：返回此 set 中所包含元素的逆序视图。

public NavigableSet<E> descendingSet() {        return new TreeSet<>(m.descendingMap());
    }

10、first：返回此 set 中当前第一个（最低）元素。

public E first() {        return m.firstKey();
    }

11、floor：返回此 set 中小于等于给定元素的最大元素；如果不存在这样的元素，则返回 null。

public E floor(E e) {        return m.floorKey(e);
    }

12、headSet：返回此 set 的部分视图，其元素严格小于 toElement。

public SortedSet<E> headSet(E toElement) {        return headSet(toElement, false);
    }

13、higher：返回此 set 中严格大于给定元素的最小元素；如果不存在这样的元素，则返回 null。

public E higher(E e) {        return m.higherKey(e);
    }

14、isEmpty：如果此 set 不包含任何元素，则返回 true。

public boolean isEmpty() {        return m.isEmpty();
    }

15、iterator：返回在此 set 中的元素上按升序进行迭代的迭代器。

public Iterator<E> iterator() {        return m.navigableKeySet().iterator();
    }

16、last：返回此 set 中当前最后一个（最高）元素。

public E last() {        return m.lastKey();
    }

17、lower：返回此 set 中严格小于给定元素的最大元素；如果不存在这样的元素，则返回 null。

public E lower(E e) {        return m.lowerKey(e);
    }

18、pollFirst：获取并移除第一个（最低）元素；如果此 set 为空，则返回 null。

public E pollFirst() {
        Map.Entry<E,?> e = m.pollFirstEntry();        return (e == null) ? null : e.getKey();
    }

19、pollLast：获取并移除最后一个（最高）元素；如果此 set 为空，则返回 null。

public E pollLast() {
        Map.Entry<E,?> e = m.pollLastEntry();        return (e == null) ? null : e.getKey();
    }

20、remove：将指定的元素从 set 中移除（如果该元素存在于此 set 中）。

public boolean remove(Object o) {        return m.remove(o)==PRESENT;
    }

21、size：返回 set 中的元素数（set 的容量）。

public int size() {        return m.size();
    }

22、subSet：返回此 set 的部分视图

/**
     * 返回此 set 的部分视图，其元素范围从 fromElement 到 toElement。     */
     public NavigableSet<E> subSet(E fromElement, boolean fromInclusive,
             E toElement,   boolean toInclusive) {             return new TreeSet<>(m.subMap(fromElement, fromInclusive,
                  toElement,   toInclusive));
     }     
     /**
      * 返回此 set 的部分视图，其元素从 fromElement（包括）到 toElement（不包括）。      */
     public SortedSet<E> subSet(E fromElement, E toElement) {         return subSet(fromElement, true, toElement, false);
     }

23、tailSet：返回此 set 的部分视图

/**
     * 返回此 set 的部分视图，其元素大于（或等于，如果 inclusive 为 true）fromElement。     */
    public NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive) {        return new TreeSet<>(m.tailMap(fromElement, inclusive));
    }    
    /**
     * 返回此 set 的部分视图，其元素大于等于 fromElement。     */
    public SortedSet<E> tailSet(E fromElement) {        return tailSet(fromElement, true);
    }

三、最后

由于TreeSet是基于TreeMap实现的，所以如果我们对treeMap有了一定的了解，对TreeSet那是小菜一碟，我们从TreeSet中的源码可以看出，其实现过程非常简单，几乎所有的方法实现全部都是基于TreeMap的。

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