【Java集合框架】17——TreeSet 类

一、TreeSet 类的介绍

TreeSet是使用Tree进行存储的Java中SortedSet接口最重要的实现之一。无论是否提供显式comparator，元素的顺序都由一个集合使用它们的自然顺序来维护。如果要正确实现Set接口，这必须与equals保持一致。

它还可以通过在创建set时提供的Comparator进行排序，这取决于使用的是哪个构造函数。TreeSet通过继承AbstractSet类实现了NavigableSet接口。

从上图可以清楚地看出，导航集扩展了排序集接口。因为集合不保留插入顺序，所以可导航的集合接口提供了通过集合导航的实现。实现可导航集的类是TreeSet，它是一个自平衡树的实现。因此，该接口为我们提供了一种通过该树导航的方法。

Java TreeSet类实现了使用树进行存储的Set接口。它继承了AbstractSet类并实现了NavigableSet接口。TreeSet类的对象按升序存储。

Java TreeSet类的要点如下:

• TreeSet类只包含HashSet这样的唯一元素。
• TreeSet类访问和检索的时间非常快。
• TreeSet类不允许空元素。
• TreeSet类是非同步的。
• TreeSet类保持升序。
• TreeSet类只包含像HashSet一样的唯一元素。
• TreeSet只能允许具有可比性的泛型类型。例如，Comparable接口是由StringBuffer类实现的。

TreeSet类的内部工作：
TreeSet是使用二叉搜索树实现的，它像红黑树一样是自平衡的。因此，搜索、删除、添加等操作需要花费O(log(N))的时间。这背后的原因在于自平衡树。它的存在是为了确保所有提到的操作的树高度不超过O(log(N))。因此，它是一种高效的数据结构，可以保存已排序的大数据并对其进行操作。

TreeSet类的同步：
如上所述，TreeSet类不是同步的。这意味着如果多个线程并发访问一个树集，并且其中一个访问线程修改它，那么必须手动完成同步。通常通过封装集合的对象同步来实现。但是，如果没有找到这样的对象，则必须借助Collections.synchronizedSet()方法包装集合。建议在创建时使用该方法，以避免对集合的非同步访问。下面的代码片段显示了同样的情况。

TreeSet类声明：

public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E> implements NavigableSet<E>, Cloneable, Serializable    

TreeSet类的构造函数：

Constructor	Description
TreeSet()	它用来构造一个空树集，按照树集的自然顺序升序排序。
TreeSet(Collection<? extends E> c)	它用于构建一个新的树集，其中包含集合c的元素。
TreeSet(Comparator<? super E> comparator)	它用于构造一个空树集，根据给定的比较器对其排序。
TreeSet(SortedSet s)	它用于构建包含给定SortedSet元素的treesset。

二、TreeSet 类的操作

2.1 添加操作

为了向TreeSet添加元素，可以使用add()方法。但是，插入顺序不保留在TreeSet中。在内部，对每个元素的值进行比较并按升序排序。我们需要注意的是，不允许重复元素，并且忽略所有重复元素。而且，TreeSet不接受Null值。

实例：

    public static void main(String[] args) {
   
        //创建集合
        TreeSet<String> ts=new TreeSet<String>();

        //添加元素
        ts.add(