与HashSet是基于HashMap实现一样,TreeSet同样是基于TreeMap实现的。在《Java提高篇(二七)-----TreeMap》中LZ详细讲解了TreeMap实现机制,如果客官详情看了这篇博文或者多TreeMap有比较详细的了解,那么TreeSet的实现对您是喝口水那么简单。
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>());
}
</span><span style="color: rgb(0,128,0)">//</span><span style="color: rgb(0,128,0)">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。</span> <span style="color: rgb(0,0,255)">public</span> TreeSet(Comparator<? <span style="color: rgb(0,0,255)">super</span> E><span style="color: rgb(0,0,0)"> comparator) { </span><span style="color: rgb(0,0,255)">this</span>(<span style="color: rgb(0,0,255)">new</span> TreeMap<><span style="color: rgb(0,0,0)">(comparator)); } </span><span style="color: rgb(0,128,0)">//</span><span style="color: rgb(0,128,0)">构造一个新的空 TreeSet,它根据指定比较器进行排序。</span> <span style="color: rgb(0,0,255)">public</span> TreeSet(Collection<? <span style="color: rgb(0,0,255)">extends</span> E><span style="color: rgb(0,0,0)"> c) { </span><span style="color: rgb(0,0,255)">this</span><span style="color: rgb(0,0,0)">(); addAll(c); } </span><span style="color: rgb(0,128,0)">//</span><span style="color: rgb(0,128,0)">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。</span> <span style="color: rgb(0,0,255)">public</span> TreeSet(SortedSet<E><span style="color: rgb(0,0,0)"> s) { </span><span style="color: rgb(0,0,255)">this</span><span style="color: rgb(0,0,0)">(s.comparator()); addAll(s); } TreeSet(NavigableMap</span><E,Object><span style="color: rgb(0,0,0)"> m) { </span><span style="color: rgb(0,0,255)">this</span>.m =<span style="color: rgb(0,0,0)"> m; }</span></pre>
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 </span>= <span style="color: rgb(0,0,255)">new</span> TreeMap<><span style="color: rgb(0,0,0)">(m); </span><span style="color: rgb(0,0,255)">return</span><span style="color: rgb(0,0,0)"> clone; }</span></pre>
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));
}
</span><span style="color: rgb(0,128,0)">/**</span><span style="color: rgb(0,128,0)"> * 返回此 set 的部分视图,其元素从 fromElement(包括)到 toElement(不包括)。 </span><span style="color: rgb(0,128,0)">*/</span> <span style="color: rgb(0,0,255)">public</span> SortedSet<E><span style="color: rgb(0,0,0)"> subSet(E fromElement, E toElement) { </span><span style="color: rgb(0,0,255)">return</span> subSet(fromElement, <span style="color: rgb(0,0,255)">true</span>, toElement, <span style="color: rgb(0,0,255)">false</span><span style="color: rgb(0,0,0)">); }</span></pre>
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));
}
</span><span style="color: rgb(0,128,0)">/**</span><span style="color: rgb(0,128,0)"> * 返回此 set 的部分视图,其元素大于等于 fromElement。 </span><span style="color: rgb(0,128,0)">*/</span> <span style="color: rgb(0,0,255)">public</span> SortedSet<E><span style="color: rgb(0,0,0)"> tailSet(E fromElement) { </span><span style="color: rgb(0,0,255)">return</span> tailSet(fromElement, <span style="color: rgb(0,0,255)">true</span><span style="color: rgb(0,0,0)">); }</span></pre>
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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