JavaSE——集合7：Set接口实现类—TreeSet

目录

一、TreeSet基本介绍

二、TreeSet核心方法

三、TreeSet排序方法

四、TreeSet源码解析

1.无参构造时，底层是创建TreeMap对象

2.有参构造时，底层也创建TreeMap对象

3.执行add方法

4.执行put方法 

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一、TreeSet基本介绍

1. TreeSet是 Java 集合框架中的一个有序集合类，其底层实现主要依赖于红黑树（Red-Black Tree）这一数据结构
2. TreeSet的底层是通过TreeMap实现的
3. 当我们使用无参构造器，创建TreeSet时，仍然是无序的
4. 如果希望添加的元素，按照字符串大小来排序，使用TreeSet 提供的一个构造器，可以传入一个比较器(匿名内部类)并指定排序规则

二、TreeSet核心方法

1. add(E e)：向TreeSet中添加一个元素。如果元素已经存在，则不会添加该元素，并返回false；否则，添加元素并返回true。
2. remove(Object o)：从TreeSet中移除一个元素。如果元素存在，则移除该元素并返回true；否则，返回false。
3. contains(Object o)：检查TreeSet是否包含指定的元素。如果包含，则返回true；否则，返回false。
4. size()：返回TreeSet中元素的数量。
5. isEmpty()：检查TreeSet是否为空。如果为空，则返回true；否则，返回false。
6. first()：返回TreeSet中的第一个元素（即最小的元素）。如果TreeSet为空，则抛出NoSuchElementException异常。
7. last()：返回TreeSet中的最后一个元素（即最大的元素）。如果TreeSet为空，则抛出NoSuchElementException异常。
8. headSet(E toElement)：返回一个视图，该视图包含小于指定元素的元素。这个视图是TreeSet的一个子集合，对原TreeSet的修改会影响这个视图，反之亦然。
9. tailSet(E fromElement)：返回一个视图，该视图包含大于或等于指定元素的元素。这个视图同样是TreeSet的一个子集合。
10. subSet(E fromElement, E toElement)：返回一个视图，该视图包含从指定起始元素（包括）到指定结束元素（不包括）之间的元素。这个视图也是TreeSet的一个子集合。

三、TreeSet排序方法

public class TreeSet_ {public static void main(String[] args) {// 默认排序：无序TreeSet treeSet = new TreeSet();// [a, jack, marry, rose, tom]// 按照字符从小到大排序TreeSet treeSet = new TreeSet((o1, o2) -> ((String) o1).compareTo((String) o2));// [a, jack, marry, rose, tom]// 按照字符从大到小排序TreeSet treeSet = new TreeSet((o1, o2) -> ((String) o2).compareTo((String) o1));// [tom, rose, marry, jack, a]// 按照长度从小到大排序TreeSet treeSet = new TreeSet((o1, o2) -> (((String) o1).length()) - (((String) o2).length()));// [a, tom, jack, marry]// 按照长度从大到小排序TreeSet treeSet = new TreeSet((o1, o2) -> (((String) o2).length())-(((String) o1).length()));// [marry, jack, tom, a]/*这个比较器会计算两个字符串 o1 和 o2 的长度差，并返回这个差值作为比较结果。如果结果为负数，则 o1 被认为小于 o2；如果结果为正数，则 o1 被认为大于 o2；如果结果为0，则两个元素相等（但在 TreeSet 中，相等的元素只会被存储一个）。分析添加到 TreeSet 中的字符串："jack"：长度为4"tom"：长度为3"rose"：长度为4"marry"：长度为5"a"：长度为1根据比较器的逻辑，这些字符串会被按照长度排序。由于 "jack" 和 "rose" 长度相同（都是4），它们在排序时被认为是相等的。但是，TreeSet 不允许存储重复的元素，因此尽管 "jack" 和 "rose" 内容不同，但由于长度相同，在添加到 TreeSet 时，"rose" 会被视为与已存在的 "jack" 相等，并且不会被添加进去。这就是为什么在遍历 TreeSet 时，"rose" 没有出现的原因。*/// 区分长度相同但内容不同的字符串TreeSet treeSet = new TreeSet((o1, o2) -> {int lengthComparison = Integer.compare(((String) o1).length(), ((String) o2).length());if (lengthComparison != 0) {return lengthComparison;} else {return ((String) o1).compareTo(((String) o2));}});// [a, tom, jack, rose, marry]treeSet.add("jack");treeSet.add("tom");treeSet.add("rose");treeSet.add("marry");treeSet.add("a");System.out.println(treeSet);}
}

四、TreeSet源码解析

1.无参构造时，底层是创建TreeMap对象

public TreeSet() {this(new TreeMap<>());
}

2.有参构造时，底层也创建TreeMap对象

把传入的比较器对象，赋给了TreeSet的底层的TreeMap的属性this.comparator 

public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {this.comparator = comparator;
}

3.执行add方法

因为TreeSet不关注value，所以会有一个静态常量对象放在value的位置 

private static final Object PRESENT = new Object();public boolean add(E e) {return m.put(e, PRESENT)==null;
}3.执行put方法：存放数据

4.执行put方法 

public V put(K key, V value) {Entry<K,V> t = root;if (t == null) {compare(key, key); // type (and possibly null) checkroot = new Entry<>(key, value, null);size = 1;modCount++;return null;}int cmp;Entry<K,V> parent;// split comparator and comparable pathsComparator<? super K> cpr = comparator;if (cpr != null) { // cpr 就是匿名内部类(对象)do {parent = t;// 动态绑定到匿名内部类(对象)comparecmp = cpr.compare(key, t.key);if (cmp < 0)t = t.left;else if (cmp > 0)t = t.right;else  // 如果相等，即返回0,这个Key就没有加入// value仍然是原来的PRESENT来占位return t.setValue(value);} while (t != null);}