Java提高篇（二八）------TreeSet
一、TreeSet定义
我们知道TreeMap是一个有序的二叉树，那么同理TreeSet同样也是一个有序的，它的作用是提供有序的Set集合。通过源码我们知道TreeSet基础AbstractSet，实现NavigableSet、Cloneable、Serializable接口。其中AbstractSet提供 Set 接口的骨干实现，从而最大限度地减少了实现此接口所需的工作。NavigableSet是扩展的 SortedSet，具有了为给定搜索目标报告最接近匹配项的导航方法，这就意味着它支持一系列的导航方法。比如查找与指定目标最匹配项。Cloneable支持克隆，Serializable支持序列化。
public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E> implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable
同时在TreeSet中定义了如下几个变量。
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();
其构造方法：
//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、add：将指定的元素添加到此 set（如果该元素尚未存在于 set 中）。
public boolean add(E e) { return m.put(e, PRESENT)==null;
}
2、addAll：将指定 collection 中的所有元素添加到此 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：返回此 set 中大于等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 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：返回 TreeSet 实例的浅表副本。属于浅拷贝。
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：返回对此 set 中的元素进行排序的比较器；如果此 set 使用其元素的自然顺序，则返回 null。
public Comparator<? super E> comparator() { return m.comparator();
}
7、contains：如果此 set 包含指定的元素，则返回 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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