TreeSet是基于红黑树实现的有序集合,其底层依赖是TreeMap,通过维护元素的自然顺序或者是自定义实现比较器来确认元素顺序
特点
- 元素不可重复:TreeSet中的元素是不可重复的,其底层依赖的TreeMap中的key就是不可重复的
- 不支持null值:TreeSet中不能添加null值
- 元素是有序的:元素的顺序并不是按照插入顺序,而是按照元素的自然顺序或者根据自定义的比较器来实现的有序性
- 非线程安全:需在外部同步或者使用Collections.synchronizedSortedSet()包装
底层原理
- TreeSet底层是基于TreeMap实现的,其数据结构为红黑树(自平衡二叉查找树)
- TreeSet中的TreeMap实际只有key存储的是真实元素,value值存储的是一个常量
- TreeSet使用了适配器模式,通过包装TreeMap的接口,适配Set接口
方法
构造方法
public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E>
implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
//实际存储元素的map
private transient NavigableMap<E,Object> m;
//map中的value值
private static final Object PRESENT = new Object();
//创建一个基于NavigableMap接口的map集合作为参数传入的TreeSet
TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) {
this.m = m;
}
//创建一个空的TreeSet(存储元素的集合为TreeMap)
public TreeSet() {
this(new TreeMap<>());
}
//创建一个TreeSet,TreeMap中的比较器为传入的自定义比较器
public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
this(new TreeMap<>(comparator));
}
//传入一个集合,将集合中的元素放入TreeSet
public TreeSet(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
//传入一个基于SortedSet接口实现的集合,将集合中的元素放入TreeSet
public TreeSet(SortedSet<E> s) {
this(s.comparator());
addAll(s);
}
添加一个元素
//实际调用的是TreeMap中的put方法
public boolean add(E e) {
return m.put(e, PRESENT)==null;
}
添加多个元素
//如果传入的集合是实现了SortedSet的集合,则按照传入集合的排序规则添加元素
//否则按照默认的规则添加元素(自然排序)
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<?> cc = 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);
}
删除元素
//实际调用TreeMap的remove方法
public boolean remove(Object o) {
return m.remove(o)==PRESENT;
}
迭代器
//实际调用的是TreeMap中的迭代器
public Iterator<E> iterator() {
return m.navigableKeySet().iterator();
}