2021-07-23 22:18  阅读(22155)
文章分类:Java 提高篇 文章标签:JavaJava 提高篇
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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>());
        }
    
        //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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