與HashSet是基於HashMap實現一樣,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,那么TreeSet的實現對您是喝口水那么簡單。
一、TreeSet定義
我們知道TreeMap是一個有序的二叉樹,那么同理TreeSet同樣也是一個有序的,它的作用是提供有序的Set集合。通過源碼我們知道TreeSet基礎AbstractSet,實現NavigableSet、Cloneable、Serializable接口。其中AbstractSet提供 Set 接口的骨干實現,從而最大限度地減少了實現此接口所需的工作。NavigableSet是擴展的 SortedSet
,具有了為給定搜索目標報告最接近匹配項的導航方法,這就意味着它支持一系列的導航方法。比如查找與指定目標最匹配項。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
同時在TreeSet中定義了如下幾個變量。
private transient NavigableMap<E,Object> m;//PRESENT會被當做Map的value與key構建成鍵值對
private static final Object PRESENT = new Object();
其構造方法:
//默認構造方法,根據其元素的自然順序進行排序 public TreeSet() { this(new TreeMap<E,Object>()); }</span><span style="color: rgb(0,128,0)">//</span><span style="color: rgb(0,128,0)">構造一個包含指定 collection 元素的新 TreeSet,它按照其元素的自然順序進行排序。</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)">構造一個新的空 TreeSet,它根據指定比較器進行排序。</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)">構造一個與指定有序 set 具有相同映射關系和相同排序的新 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:將指定的元素添加到此 set(如果該元素尚未存在於 set 中)。
public boolean add(E e) { return m.put(e, PRESENT)==null; }
2、addAll:將指定 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 中大於等於給定元素的最小元素;如果不存在這樣的元素,則返回 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 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 </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,則返回 null。
public Comparator<? super E> comparator() { return m.comparator(); }
7、contains:如果此 set 包含指定的元素,則返回 true。
public boolean contains(Object o) { return m.containsKey(o); }
8、descendingIterator:返回在此 set 元素上按降序進行迭代的迭代器。
public Iterator<E> descendingIterator() { return m.descendingKeySet().iterator(); }
9、descendingSet:返回此 set 中所包含元素的逆序視圖。
public NavigableSet<E> descendingSet() { return new TreeSet<>(m.descendingMap()); }
10、first:返回此 set 中當前第一個(最低)元素。
public E first() { return m.firstKey(); }
11、floor:返回此 set 中小於等於給定元素的最大元素;如果不存在這樣的元素,則返回 null。
public E floor(E e) { return m.floorKey(e); }
12、headSet:返回此 set 的部分視圖,其元素嚴格小於 toElement。
public SortedSet<E> headSet(E toElement) { return headSet(toElement, false); }
13、higher:返回此 set 中嚴格大於給定元素的最小元素;如果不存在這樣的元素,則返回 null。
public E higher(E e) { return m.higherKey(e); }
14、isEmpty:如果此 set 不包含任何元素,則返回 true。
public boolean isEmpty() { return m.isEmpty(); }
15、iterator:返回在此 set 中的元素上按升序進行迭代的迭代器。
public Iterator<E> iterator() { return m.navigableKeySet().iterator(); }
16、last:返回此 set 中當前最后一個(最高)元素。
public E last() { return m.lastKey(); }
17、lower:返回此 set 中嚴格小於給定元素的最大元素;如果不存在這樣的元素,則返回 null。
public E lower(E e) { return m.lowerKey(e); }
18、pollFirst:獲取並移除第一個(最低)元素;如果此 set 為空,則返回 null。
public E pollFirst() { Map.Entry<E,?> e = m.pollFirstEntry(); return (e == null) ? null : e.getKey(); }
19、pollLast:獲取並移除最后一個(最高)元素;如果此 set 為空,則返回 null。
public E pollLast() { Map.Entry<E,?> e = m.pollLastEntry(); return (e == null) ? null : e.getKey(); }
20、remove:將指定的元素從 set 中移除(如果該元素存在於此 set 中)。
public boolean remove(Object o) { return m.remove(o)==PRESENT; }
21、size:返回 set 中的元素數(set 的容量)。
public int size() { return m.size(); }
22、subSet:返回此 set 的部分視圖
/** * 返回此 set 的部分視圖,其元素范圍從 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 的部分視圖,其元素從 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 的部分視圖
/** * 返回此 set 的部分視圖,其元素大於(或等於,如果 inclusive 為 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 的部分視圖,其元素大於等於 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
由於TreeSet是基於TreeMap實現的,所以如果我們對treeMap有了一定的了解,對TreeSet那是小菜一碟,我們從TreeSet中的源碼可以看出,其實現過程非常簡單,幾乎所有的方法實現全部都是基於TreeMap的。