JAVA集合6-TreeSet

介绍

TreeSet：基于红黑树实现的有序集合，按元素的自然顺序或自定义顺序排序。

TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>();
treeSet.add("Item 1");
treeSet.add("Item 2");

TreeSet 的底层实现是基于 TreeMap 的，它实际上是通过 TreeMap 来实现的，只不过在 TreeSet 中只使用了 TreeMap 的键，而值则统一使用一个私有静态常量对象。

下面是 TreeSet 底层实现的简要分析：

TreeMap：TreeSet 内部维护了一个 TreeMap 对象，作为存储元素的载体。
存储元素：当向 TreeSet 中添加元素时，实际上是将该元素作为 TreeMap 的键存储，而值则存储为一个私有静态常量对象，比如 private static final Object PRESENT = new Object()。
排序：TreeSet 中的元素会按照它们的自然顺序或者通过提供的 Comparator 进行排序。TreeSet 会利用 TreeMap 的红黑树实现来保持元素的有序性。
去重：由于 TreeMap 的键是唯一的，因此 TreeSet 中不会有重复元素。TreeSet 利用 TreeMap 键的唯一性来保证其中不会有重复元素。
查找：当调用 TreeSet 的 contains() 方法时，实际上是调用了 TreeMap 的 containsKey() 方法来判断元素是否存在。

由于 TreeSet 的底层是基于 TreeMap 实现的，因此具有 TreeMap 的特性，如元素的自动排序、高效的插入和检索操作（平均情况下为 O(log n)），以及去重功能。不过需要注意的是，TreeSet 并不保证元素的顺序，它是根据元素的比较规则来进行排序的。

常用方法：

add(E e)：向 TreeSet 中添加元素。

TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>();
treeSet.add("Apple");
treeSet.add("Banana");

remove(Object o)：移除 TreeSet 中的指定元素。
```
treeSet.remove("Apple");
```
contains(Object o)：判断 TreeSet 是否包含指定元素。
```
boolean containsBanana = treeSet.contains("Banana");
```
size()：返回 TreeSet 的大小（元素数量）。
```
int size = treeSet.size();
```
isEmpty()：判断 TreeSet 是否为空。
```
boolean isEmpty = treeSet.isEmpty();
```
clear()：清空 TreeSet 中的所有元素。
```
treeSet.clear();
```
first()：返回 TreeSet 的第一个（最小）元素。
```
String first = treeSet.first();
```
last()：返回 TreeSet 的最后一个（最大）元素。
```
String last = treeSet.last();
```

lower(E e)：返回小于指定元素的最大元素。

String lower = treeSet.lower("Banana"); // 返回 "Apple"

higher(E e)：返回大于指定元素的最小元素。

String higher = treeSet.higher("Apple"); // 返回 "Banana"

floor(E e)：返回小于等于指定元素的最大元素。

String floor = treeSet.floor("Banana"); // 返回 "Banana"

ceiling(E e)：返回大于等于指定元素的最小元素。

String ceiling = treeSet.ceiling("Banana"); // 返回 "Banana"

pollFirst()：移除并返回 TreeSet 的第一个（最小）元素。
```
String first = treeSet.pollFirst();
```
pollLast()：移除并返回 TreeSet 的最后一个（最大）元素。
```
String last = treeSet.pollLast();
```

iterator()：返回 TreeSet 的迭代器，用于遍历集合中的元素。

Iterator<String> iterator = treeSet.iterator();
while(iterator.hasNext()) {System.out.println(iterator.next());
}

descendingIterator()：返回逆序迭代器，从大到小遍历元素。

Iterator<String> descendingIterator = treeSet.descendingIterator();
while(descendingIterator.hasNext()) {System.out.println(descendingIterator.next());
}