一、TreeSet 概述

• 1、TreeSet是 SortedSet 接口的實(shí)現(xiàn)類， TreeSet 可以確保集合元素處于排序狀態(tài)。

• 2、TreeSet顧名思義他內(nèi)部維護(hù)的是一個(gè)TreeMap，底層是紅黑二叉樹，他使得集合內(nèi)都是有序的序列。

• 3、Tree可以按照添加對象的指定屬性，進(jìn)行排序，所以向TreeSet中添加的數(shù)據(jù)，要求是相同類的對象。

• 4、兩種排序方式：自然排序（實(shí)現(xiàn)Comparable接口） 和 定制排序（Comparator）；

• 5、自然排序中，比較兩個(gè)對象是否相同的標(biāo)準(zhǔn)為：compareTo()返回0.不再是equals()；

• 6、定制排序中，比較兩個(gè)對象是否相同的標(biāo)準(zhǔn)為：compare()返回0.不再是equals()；

• 7、對 TreeSet進(jìn)行遍歷的時(shí)候，默認(rèn)是使用自然排序的規(guī)則來排序的；

• 8、TreeSet 添加自定義類的對象時(shí)候，必須要有自然排序或定制排序，否則拋出異常：cannot cast to java.lang.Comparable;

二、TreeSet 結(jié)構(gòu)

1、TreeSet 聲明

1 public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E> 2 implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable

2、TreeSet 類繼承結(jié)構(gòu)

3、紅黑樹

TreeSet和后要的TreeMap采用紅黑樹的存儲結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)：有序，查詢速度比List快

三、TreeSet 創(chuàng)建

1、構(gòu)造器

TreeSet是基于紅黑樹結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，會對元素進(jìn)行排序，TreeSet 提供了五種構(gòu)造器：

public TreeSet() {this(new TreeMap<E,Object>()); }TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) {this.m = m; } public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {this(new TreeMap<>(comparator)); } public TreeSet(Collection<? extends E> c) {this();addAll(c); } public TreeSet(SortedSet<E> s) {this(s.comparator());addAll(s); }

里面的 m 屬性是什么：

/*** The backing map.*/private transient NavigableMap<E,Object> m;// Dummy value to associate with an Object in the backing Mapprivate static final Object PRESENT = new Object();//加入Java開發(fā)交流君樣：593142328一起吹水聊天

可以看到里面是維護(hù)了一個(gè) NavigableMap。

2、通過 Comparator 實(shí)例創(chuàng)建 TreeSet

上面的四個(gè)構(gòu)造函數(shù)中著重要介紹第三個(gè)，它通過Comparator實(shí)例來創(chuàng)建TreeMap，那么Comparator到底是何方神圣呢？

通過閱讀Comparator的源碼發(fā)現(xiàn)，這是一個(gè)用于集合類排序的輔助接口，用戶需要實(shí)現(xiàn)compare方法。

如果用戶用了這種方式創(chuàng)建TreeSet，那么集合元素就不需要做額外處理，否則集合元素都需要實(shí)現(xiàn)Comparable接口，因?yàn)門ree在排序的時(shí)候會調(diào)用compare或者compareTo方法（介紹TreeMap的時(shí)候會具體講解）。

下面來看看寫的一個(gè)樣例代碼：

public class MyComparator implements Comparator<Person> {@Overridepublic int compare(Person o1, Person o2) {return o1.age - o2.age;}} public class Person {public Integer age;public Person(Integer value) {this.age = value;} } public static void TreeSetTest() {// TreeMap在底層put元素的時(shí)候會判斷是否存在Comparator實(shí)例，如果存在，則每次添加元素排序比較的時(shí)候會調(diào)用compare接口。TreeSet<Person> set = new TreeSet<Person>(new MyComparator());Person p1 = new Person(1);Person p2 = new Person(1);Person p3 = new Person(5);Person p4 = new Person(9);Person p5 = new Person(10);set.add(p1);set.add(p2);set.add(p3);set.add(p4);set.add(p5);Iterator<Person> i = set.iterator();while (i.hasNext()) {Person p = (Person) i.next();System.out.println(p.age);} } 打印結(jié)果： 1 5 9 10

四、TreeSet 方法

五、NavigableSet接口介紹

常用方法：

// 返回比當(dāng)前元素小的最近的一個(gè)元素 public E lower(E e) {return m.lowerKey(e); } // 返回小于等于當(dāng)前元素的最近一個(gè)元素 public E floor(E e) {return m.floorKey(e); } //　返回大于等于當(dāng)前元素的最近一個(gè)元素 public E ceiling(E e) {return m.ceilingKey(e); } // 返回大于當(dāng)前元素的最近一個(gè)元素 public E higher(E e) {return m.higherKey(e); }

六、TreeSet 與 比較器

1、自然排序

• （1）自然排序：TreeSet會調(diào)用集合元素的 compareTo(Object obj) 方法來比較元素之間的大小關(guān)系，然后將集合元素按升序(默認(rèn)情況)排列。

• （2）如果試圖把一個(gè)對象添加到TreeSet時(shí)，則該對象的類必須實(shí)現(xiàn) Comparable接口。
  　　　　　　實(shí)現(xiàn)Comparable 的類必須實(shí)現(xiàn)compareTo(Object obj)方法，兩個(gè)對象即通過compareTo(Object obj)方法的返回值來比較大小。

• （3）Comparable 的典型實(shí)現(xiàn)：
  　　　　　　① BigDecimal、BigInteger 以及所有的數(shù)值型對應(yīng)的包裝類：按它們對應(yīng)的數(shù)值大小進(jìn)行比較；
  　　　　　　② Character：按字符的 unicode值來進(jìn)行比較；
  　　　　　　③ Boolean：true 對應(yīng)的包裝類實(shí)例大于 false 對應(yīng)的包裝類實(shí)例；
  　　　　　　④String：按字符串中字符的 unicode 值進(jìn)行比較
  　　　　　　⑤ Date、Time：后邊的時(shí)間、日期比前面的時(shí)間、日期大

• （4）向 TreeSet 中添加元素時(shí)，只有第一個(gè)元素?zé)o須比較compareTo()方法，后面添加的所有元素都會調(diào)用compareTo()方法進(jìn)行比較。

• （5）因?yàn)橹挥邢嗤惖膬蓚€(gè)實(shí)例才會比較大小，所以向 TreeSet 中添加的應(yīng)該是同一個(gè)類的對象。

• （6）對于 TreeSet 集合而言，它判斷兩個(gè)對象是否相等的唯一標(biāo)準(zhǔn)是：兩個(gè)對象通過 compareTo(Object obj)方法比較返回值。

• （7）當(dāng)需要把一個(gè)對象放入 TreeSet中，重寫該對象對應(yīng)的 equals()方法時(shí)，應(yīng)保證該方法與 compareTo(Object obj) 方法有一致的結(jié)果：如果兩個(gè)對象通過
  equals() 方法比較返回 true，則通過 compareTo(Object obj)方法比較應(yīng)返回 0。否則，讓人難以理解。

2、定制排序

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（1）TreeSet的自然排序要求元素所屬的類實(shí)現(xiàn)Comparable接口，如果元素所屬的類沒有實(shí)現(xiàn)Comparable接口，或不希望按照升序(默認(rèn)情況)的方式排列元素或希望按照其它屬性大小進(jìn)行排序，則考慮使用定制排序。定制排序，通過Comparator接口來實(shí)現(xiàn)。需要重寫compare(T o1,T o2)方法。
　　　　（2）利用int compare(T o1,T o2)方法，比較o1和o2的大小：如果方法返回正整數(shù)，則表示o1大于o2；如果返回0，表示相等；返回負(fù)整數(shù)，表示o1小于o2
　　　　（3）要實(shí)現(xiàn)定制排序，需要將實(shí)現(xiàn)Comparator接口的實(shí)例作為形參傳遞給TreeSet的構(gòu)造器。
　　　　（4）此時(shí)，仍然只能向TreeSet中添加類型相同的對象。否則發(fā)生ClassCastException異常。
　　　　（5）使用定制排序判斷兩個(gè)元素相等的標(biāo)準(zhǔn)是：通過Comparator比較兩個(gè)元素返回了0。

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七、案例

1、自定義類的自然排序

案例：

public class User implements Comparable{private String name;private int age;public User() {}public User(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}@Overridepublic boolean equals(Object o) {System.out.println("User equals()....");if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;User user = (User) o;if (age != user.age) return false;return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;}@Overridepublic int hashCode() { //return name.hashCode() + age;int result = name != null ? name.hashCode() : 0;result = 31 * result + age;return result;}//按照姓名從大到小排列,年齡從小到大排列@Overridepublic int compareTo(Object o) {if(o instanceof User){User user = (User)o; // return -this.name.compareTo(user.name);int compare = -this.name.compareTo(user.name);if(compare != 0){return compare;}else{return Integer.compare(this.age,user.age);}}else{throw new RuntimeException("輸入的類型不匹配");}} }

使用TreeSet保存：

@Testpublic void test1(){TreeSet set = new TreeSet();set.add(new User("Tom",12));set.add(new User("Jerry",32));set.add(new User("Jim",2));set.add(new User("Mike",65));set.add(new User("Jack",33));set.add(new User("Jack",56));Iterator iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}}

注意：如果在自然比較器中并沒有對年齡進(jìn)行比較，當(dāng)姓名一樣時(shí)，就會認(rèn)為這兩個(gè)對象一樣，不會再次存放；

如果在比較器中對兩個(gè)屬性都進(jìn)行了比較，當(dāng)有一個(gè)屬性不一樣就會放入 TreeSet中。

可以發(fā)現(xiàn)，這里對兩個(gè)對象的比較并不是使用 equals() 方法，而是使用比較器來進(jìn)行比較的。

2、自定義類的定制排序

定制排序：

@Testpublic void test2(){Comparator com = new Comparator() {//按照年齡從小到大排列@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){User u1 = (User)o1;User u2 = (User)o2;return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());}else{throw new RuntimeException("輸入的數(shù)據(jù)類型不匹配");}}};TreeSet set = new TreeSet(com); //按照給定的比較器進(jìn)行排序set.add(new User("Tom",12));set.add(new User("Jerry",32));set.add(new User("Jim",2));set.add(new User("Mike",65));set.add(new User("Mary",33));set.add(new User("Jack",33));set.add(new User("Jack",56));Iterator iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}}

最后，祝大家早日學(xué)有所成，拿到滿意offer

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的大厂Java初级开发工程师！！！面试必问项之Set实现类：TreeSet的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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