Java TreeSet的使用 (LeetCode Contains Duplicate III )

TreeSet中使用元素的自然顺序对元素进行排序，或者根据创建 set 时提供的 Comparator 进行排序，具体取决于使用的构造方法，其基本操作（add、remove 和 contains）的时间开销为 log(n) 。
1. 所在包

java.util.TreeSet;

2. 构造方法

(1)
public TreeSet()

构造一个新的空 set，该 set 根据其元素的自然顺序进行排序。

(2) public TreeSet(Collection<? extends E> c)

构造一个包含指定 collection 元素的新 TreeSet，它按照其元素的自然顺序进行排序。插入到该
set 的所有元素都必须能够由指定比较器进行相互比较。

(3) public TreeSet(Comparator<? super E> comparator)

构造一个新的空 TreeSet，它根据指定比较器进行排序。插入到该 set 的所有元素都必须能够由指定比较器进行相互比较。

(4) public TreeSet(SortedSet<E> s)

构造一个与指定有序 set 具有相同映射关系和相同排序的新 TreeSet。

3. 常用方法

注：类型参数：E - 此 set 维护的元素的类型；

(1) public boolean add(E e) 

将指定的元素添加到此 set（如果该元素尚未存在于 set 中）;如果此 set 已经包含这样的元素，则该调用不改变此 set 并返回 false。

(2) public boolean addAll(Collection<? extends E>
c)

将指定 collection 中的所有元素添加到此 set 中。

(3) public E ceiling(E e) 

返回此 set 中大于等于给定元素的最小元素；如果不存在这样的元素，则返回 null。

(4) public void clear() 

移除此 set 中的所有元素。在此调用返回之后，set 将为空。 

(5) public Object clone()

返回 TreeSet 实例的浅表副本。（这些元素本身不被复制。）

(6) public Comparator<? super E>comparator()

返回对此 set 中的元素进行排序的比较器；如果此 set 使用其元素的自然顺序，则返回 null。

(7) public boolean contains(Object o)

如果此 set 包含指定的元素，则返回 true。

(8) public Iterator<E>
descendingIterator()

返回在此 set 元素上按降序进行迭代的迭代器。

(9) NavigableSet<E>
descendingSet() 

返回此 set 中所包含元素的逆序视图。

(10) E
first() 

返回此 set 中当前第一个（最低）元素。

(11) E
floor(E e) 

返回此 set 中小于等于给定元素的最大元素；如果不存在这样的元素，则返回 null。

(12) SortedSet<E>
headSet(E toElement) 

返回此 set 的部分视图，其元素严格小于 toElement。

(13) NavigableSet<E>
headSet(E toElement, boolean inclusive) 

返回此 set 的部分视图，其元素小于（或等于，如果 inclusive 为 true）toElement。

(14) E
higher(E e) 

返回此 set 中严格大于给定元素的最小元素；如果不存在这样的元素，则返回 null。

(15) boolean
isEmpty() 

如果此 set 不包含任何元素，则返回 true。

(16) Iterator<E>
iterator() 

返回在此 set 中的元素上按升序进行迭代的迭代器。

(17) E
last() 

返回此 set 中当前最后一个（最高）元素。

(18) E
lower(E e) 

返回此 set 中严格小于给定元素的最大元素；如果不存在这样的元素，则返回 null。

(19) E
pollFirst() 

获取并移除第一个（最低）元素；如果此 set 为空，则返回 null。

(20) E
pollLast() 

获取并移除最后一个（最高）元素；如果此 set 为空，则返回 null。

(21) boolean
remove(Object o) 

将指定的元素从 set 中移除（如果该元素存在于此 set 中）。

(22) int
size() 

返回 set 中的元素数（set 的容量）。

(23) NavigableSet<E>
subSet(E fromElement, boolean fromInclusive, E toElement, boolean toInclusive)

返回此 set 的部分视图，其元素范围从 fromElement 到 toElement。

(24) SortedSet<E>
subSet(E fromElement, E toElement) 

返回此 set 的部分视图，其元素从 fromElement（包括）到 toElement（不包括）。

(25) SortedSet<E>
tailSet(E fromElement) 

返回此 set 的部分视图，其元素大于等于 fromElement。

(26) NavigableSet<E>
tailSet(E fromElement, boolean inclusive) 

返回此 set 的部分视图，其元素大于（或等于，如果 inclusive 为 true）fromElement。

4. 以LeetCode 的第 220题Contains Duplicate III为例：

题目：

Given an array of integers, find out whether there are two distinct indices i and j in the array such that the difference between nums[i] and nums[j] is at most t and the difference between i and j is at most k.
代码：（时间复杂度 nlogk）

public class Solution {
public boolean containsNearbyAlmostDuplicate(int[] nums, int k, int t) {
TreeSet<Long> ts = new TreeSet<Long>();
for(int i=0; i<nums.length; i++) {
if(i-k-1>=0) ts.remove((long)nums[i-k-1]);
Long tmp = ts.ceiling((long) nums[i]);
if(tmp!=null && t>=Math.abs(tmp-nums[i])) return true;
tmp = ts.floor((long) nums[i]);
if(tmp!=null && t>=Math.abs(nums[i]-tmp) ) return true;
ts.add((long) nums[i]);
}
return false;
}
}