Java 集合系列之 Set架构 TreeSet HashSet 详细介绍(源码解析)和使用示例

首先，我们看看Set架构。





 

(01) Set 是继承于Collection的接口。它是一个不允许有重复元素的集合。
(02) AbstractSet 是一个抽象类，它继承于AbstractCollection，AbstractCollection实现了Set中的绝大部分函数，为Set的实现类提供了便利。
(03) HastSet 和 TreeSet 是Set的两个实现类。
        HashSet依赖于HashMap，它实际上是通过HashMap实现的。HashSet中的元素是无序的。
        TreeSet依赖于TreeMap，它实际上是通过TreeMap实现的。TreeSet中的元素是有序的。

第1部分 HashSet介绍

HashSet 简介

HashSet 是一个没有重复元素的集合。
它是由HashMap实现的，不保证元素的顺序，而且HashSet允许使用 null 元素。
HashSet是非同步的。如果多个线程同时访问一个哈希 set，而其中至少一个线程修改了该 set，那么它必须 保持外部同步。这通常是通过对自然封装该 set 的对象执行同步操作来完成的。如果不存在这样的对象，则应该使用 Collections.synchronizedSet 方法来“包装” set。最好在创建时完成这一操作，以防止对该 set 进行意外的不同步访问：

Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet(...));

HashSet通过iterator()返回的迭代器是fail-fast的。

 

HashSet的构造函数

// 默认构造函数
public HashSet()

// 带集合的构造函数
public HashSet(Collection<? extends E> c)

// 指定HashSet初始容量和加载因子的构造函数
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor)

// 指定HashSet初始容量的构造函数
public HashSet(int initialCapacity)

// 指定HashSet初始容量和加载因子的构造函数,dummy没有任何作用
HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy)

HashSet的主要API

boolean         add(E object)
void            clear()
Object          clone()
boolean         contains(Object object)
boolean         isEmpty()
Iterator<E>     iterator()
boolean         remove(Object object)
int             size()

 

第2部分 HashSet数据结构

HashSet的继承关系如下：

java.lang.Object
↳     java.util.AbstractCollection<E>
↳     java.util.AbstractSet<E>
↳     java.util.HashSet<E>

public class HashSet<E>
extends AbstractSet<E>
implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable { }

 

HashSet与Map关系如下图：





从图中可以看出：
(01) HashSet继承于AbstractSet，并且实现了Set接口。
(02) HashSet的本质是一个"没有重复元素"的集合，它是通过HashMap实现的。HashSet中含有一个"HashMap类型的成员变量"map，HashSet的操作函数，实际上都是通过map实现的。

 

第3部分 HashSet源码解析(基于JDK1.6.0_45)

为了更了解HashSet的原理，下面对HashSet源码代码作出分析。

1 package java.util;
2
3 public class HashSet<E>
4     extends AbstractSet<E>
5     implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
6 {
7     static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
8
9     // HashSet是通过map(HashMap对象)保存内容的
10     private transient HashMap<E,Object> map;
11
12     // PRESENT是向map中插入key-value对应的value
13     // 因为HashSet中只需要用到key，而HashMap是key-value键值对；
14     // 所以，向map中添加键值对时，键值对的值固定是PRESENT
15     private static final Object PRESENT = new Object();
16
17     // 默认构造函数
18     public HashSet() {
19         // 调用HashMap的默认构造函数，创建map
20         map = new HashMap<E,Object>();
21     }
22
23     // 带集合的构造函数
24     public HashSet(Collection<? extends E> c) {
25         // 创建map。
26         // 为什么要调用Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)，从 (c.size()/.75f) + 1 和 16 中选择一个比较大的树呢？
27         // 首先，说明(c.size()/.75f) + 1
28         //   因为从HashMap的效率(时间成本和空间成本)考虑，HashMap的加载因子是0.75。
29         //   当HashMap的“阈值”(阈值=HashMap总的大小*加载因子) < “HashMap实际大小”时，
30         //   就需要将HashMap的容量翻倍。
31         //   所以，(c.size()/.75f) + 1 计算出来的正好是总的空间大小。
32         // 接下来，说明为什么是 16 。
33         //   HashMap的总的大小，必须是2的指数倍。若创建HashMap时，指定的大小不是2的指数倍；
34         //   HashMap的构造函数中也会重新计算，找出比“指定大小”大的最小的2的指数倍的数。
35         //   所以，这里指定为16是从性能考虑。避免重复计算。
36         map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
37         // 将集合(c)中的全部元素添加到HashSet中
38         addAll(c);
39     }
40
41     // 指定HashSet初始容量和加载因子的构造函数
42     public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
43         map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
44     }
45
46     // 指定HashSet初始容量的构造函数
47     public HashSet(int initialCapacity) {
48         map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);
49     }
50
51     HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
52         map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
53     }
54
55     // 返回HashSet的迭代器
56     public Iterator<E> iterator() {
57         // 实际上返回的是HashMap的“key集合的迭代器”
58         return map.keySet().iterator();
59     }
60
61     public int size() {
62         return map.size();
63     }
64
65     public boolean isEmpty() {
66         return map.isEmpty();
67     }
68
69     public boolean contains(Object o) {
70         return map.containsKey(o);
71     }
72
73     // 将元素(e)添加到HashSet中
74     public boolean add(E e) {
75         return map.put(e, PRESENT)==null;
76     }
77
78     // 删除HashSet中的元素(o)
79     public boolean remove(Object o) {
80         return map.remove(o)==PRESENT;
81     }
82
83     public void clear() {
84         map.clear();
85     }
86
87     // 克隆一个HashSet，并返回Object对象
88     public Object clone() {
89         try {
90             HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();
91             newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();
92             return newSet;
93         } catch (CloneNotSupportedException e) {
94             throw new InternalError();
95         }
96     }
97
98     // java.io.Serializable的写入函数
99     // 将HashSet的“总的容量，加载因子，实际容量，所有的元素”都写入到输出流中
100     private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
101         throws java.io.IOException {
102         // Write out any hidden serialization magic
103         s.defaultWriteObject();
104
105         // Write out HashMap capacity and load factor
106         s.writeInt(map.capacity());
107         s.writeFloat(map.loadFactor());
108
109         // Write out size
110         s.writeInt(map.size());
111
112         // Write out all elements in the proper order.
113         for (Iterator i=map.keySet().iterator(); i.hasNext(); )
114             s.writeObject(i.next());
115     }
116
117
118     // java.io.Serializable的读取函数
119     // 将HashSet的“总的容量，加载因子，实际容量，所有的元素”依次读出
120     private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
121         throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
122         // Read in any hidden serialization magic
123         s.defaultReadObject();
124
125         // Read in HashMap capacity and load factor and create backing HashMap
126         int capacity = s.readInt();
127         float loadFactor = s.readFloat();
128         map = (((HashSet)this) instanceof LinkedHashSet ?
129                new LinkedHashMap<E,Object>(capacity, loadFactor) :
130                new HashMap<E,Object>(capacity, loadFactor));
131
132         // Read in size
133         int size = s.readInt();
134
135         // Read in all elements in the proper order.
136         for (int i=0; i<size; i++) {
137             E e = (E) s.readObject();
138             map.put(e, PRESENT);
139         }
140     }
141 }

说明： HashSet的代码实际上非常简单，通过上面的注释应该很能够看懂。它是通过HashMap实现的，若对HashSet的理解有困难，建议先学习以下HashMap；学完HashMap之后，在学习HashSet就非常容易了。

 

第4部分 HashSet遍历方式

4.1 通过Iterator遍历HashSet

第一步：根据iterator()获取HashSet的迭代器。
第二步：遍历迭代器获取各个元素。

// 假设set是HashSet对象
for(Iterator iterator = set.iterator();
iterator.hasNext(); ) {
iterator.next();
}

 

4.2 通过for-each遍历HashSet

第一步：根据toArray()获取HashSet的元素集合对应的数组。
第二步：遍历数组，获取各个元素。

// 假设set是HashSet对象，并且set中元素是String类型
String[] arr = (String[])set.toArray(new String[0]);
for (String str:arr)
System.out.printf("for each : %s\n", str);

HashSet的遍历测试程序如下： 

1 import java.util.Random;
2 import java.util.Iterator;
3 import java.util.HashSet;
4
5 /*
6  * @desc 介绍HashSet遍历方法
7  *
8  * @author skywang
9  */
10 public class HashSetIteratorTest {
11
12     public static void main(String[] args) {
13         // 新建HashSet
14         HashSet set = new HashSet();
15
16         // 添加元素 到HashSet中
17         for (int i=0; i<5; i++)
18             set.add(""+i);
19
20         // 通过Iterator遍历HashSet
21         iteratorHashSet(set) ;
22
23         // 通过for-each遍历HashSet
24         foreachHashSet(set);
25     }
26
27     /*
28      * 通过Iterator遍历HashSet。推荐方式
29      */
30     private static void iteratorHashSet(HashSet set) {
31         for(Iterator iterator = set.iterator();
32                iterator.hasNext(); ) {
33             System.out.printf("iterator : %s\n", iterator.next());
34         }
35     }
36
37     /*
38      * 通过for-each遍历HashSet。不推荐！此方法需要先将Set转换为数组
39      */
40     private static void foreachHashSet(HashSet set) {
41         String[] arr = (String[])set.toArray(new String[0]);
42         for (String str:arr)
43             System.out.printf("for each : %s\n", str);
44     }
45 }

运行结果： 

iterator : 3
iterator : 2
iterator : 1
iterator : 0
iterator : 4
for each : 3
for each : 2
for each : 1
for each : 0
for each : 4

 

第5部分 HashSet示例

下面我们通过实例学习如何使用HashSet

1 import java.util.Iterator;
2 import java.util.HashSet;
3
4 /*
5  * @desc HashSet常用API的使用。
6  *
7  * @author skywang
8  */
9 public class HashSetTest {
10
11     public static void main(String[] args) {
12         // HashSet常用API
13         testHashSetAPIs() ;
14     }
15
16     /*
17      * HashSet除了iterator()和add()之外的其它常用API
18      */
19     private static void testHashSetAPIs() {
20         // 新建HashSet
21         HashSet set = new HashSet();
22
23         // 将元素添加到Set中
24         set.add("a");
25         set.add("b");
26         set.add("c");
27         set.add("d");
28         set.add("e");
29
30         // 打印HashSet的实际大小
31         System.out.printf("size : %d\n", set.size());
32
33         // 判断HashSet是否包含某个值
34         System.out.printf("HashSet contains a :%s\n", set.contains("a"));
35         System.out.printf("HashSet contains g :%s\n", set.contains("g"));
36
37         // 删除HashSet中的“e”
38         set.remove("e");
39
40         // 将Set转换为数组
41         String[] arr = (String[])set.toArray(new String[0]);
42         for (String str:arr)
43             System.out.printf("for each : %s\n", str);
44
45         // 新建一个包含b、c、f的HashSet
46         HashSet otherset = new HashSet();
47         otherset.add("b");
48         otherset.add("c");
49         otherset.add("f");
50
51         // 克隆一个removeset，内容和set一模一样
52         HashSet removeset = (HashSet)set.clone();
53         // 删除“removeset中，属于otherSet的元素”
54         removeset.removeAll(otherset);
55         // 打印removeset
56         System.out.printf("removeset : %s\n", removeset);
57
58         // 克隆一个retainset，内容和set一模一样
59         HashSet retainset = (HashSet)set.clone();
60         // 保留“retainset中，属于otherSet的元素”
61         retainset.retainAll(otherset);
62         // 打印retainset
63         System.out.printf("retainset : %s\n", retainset);
64
65
66         // 遍历HashSet
67         for(Iterator iterator = set.iterator();
68                iterator.hasNext(); )
69             System.out.printf("iterator : %s\n", iterator.next());
70
71         // 清空HashSet
72         set.clear();
73
74         // 输出HashSet是否为空
75         System.out.printf("%s\n", set.isEmpty()?"set is empty":"set is not empty");
76     }
77
78 }

运行结果： 

size : 5
HashSet contains a :true
HashSet contains g :false
for each : d
for each : b
for each : c
for each : a
removeset : [d, a]
retainset : [b, c]
iterator : d
iterator : b
iterator : c
iterator : a
set is empty

第6部分 TreeSet介绍

TreeSet简介

TreeSet 是一个有序的集合，它的作用是提供有序的Set集合。它继承于AbstractSet抽象类，实现了NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable接口。
TreeSet 继承于AbstractSet，所以它是一个Set集合，具有Set的属性和方法。
TreeSet 实现了NavigableSet接口，意味着它支持一系列的导航方法。比如查找与指定目标最匹配项。
TreeSet 实现了Cloneable接口，意味着它能被克隆。
TreeSet 实现了java.io.Serializable接口，意味着它支持序列化。

TreeSet是基于TreeMap实现的。TreeSet中的元素支持2种排序方式：自然排序 或者 根据创建TreeSet 时提供的 Comparator 进行排序。这取决于使用的构造方法。
TreeSet为基本操作（add、remove 和 contains）提供受保证的 log(n) 时间开销。
另外，TreeSet是非同步的。 它的iterator 方法返回的迭代器是fail-fast的。

 

TreeSet的构造函数

// 默认构造函数。使用该构造函数，TreeSet中的元素按照自然排序进行排列。
TreeSet()

// 创建的TreeSet包含collection
TreeSet(Collection<? extends E> collection)

// 指定TreeSet的比较器
TreeSet(Comparator<? super E> comparator)

// 创建的TreeSet包含set
TreeSet(SortedSet<E> set)

TreeSet的API

boolean                   add(E object)
boolean                   addAll(Collection<? extends E> collection)
void                      clear()
Object                    clone()
boolean                   contains(Object object)
E                         first()
boolean                   isEmpty()
E                         last()
E                         pollFirst()
E                         pollLast()
E                         lower(E e)
E                         floor(E e)
E                         ceiling(E e)
E                         higher(E e)
boolean                   remove(Object object)
int                       size()
Comparator<? super E>     comparator()
Iterator<E>               iterator()
Iterator<E>               descendingIterator()
SortedSet<E>              headSet(E end)
NavigableSet<E>           descendingSet()
NavigableSet<E>           headSet(E end, boolean endInclusive)
SortedSet<E>              subSet(E start, E end)
NavigableSet<E>           subSet(E start, boolean startInclusive, E end, boolean endInclusive)
NavigableSet<E>           tailSet(E start, boolean startInclusive)
SortedSet<E>              tailSet(E start)

说明：

(01) TreeSet是有序的Set集合，因此支持add、remove、get等方法。
(02) 和NavigableSet一样，TreeSet的导航方法大致可以区分为两类，一类时提供元素项的导航方法，返回某个元素；另一类时提供集合的导航方法，返回某个集合。
lower、floor、ceiling 和 higher 分别返回小于、小于等于、大于等于、大于给定元素的元素，如果不存在这样的元素，则返回 null。

 

第7部分 TreeSet数据结构

TreeSet的继承关系

java.lang.Object
↳     java.util.AbstractCollection<E>
↳     java.util.AbstractSet<E>
↳     java.util.TreeSet<E>

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

 

TreeSet与Collection关系如下图：





从图中可以看出：
(01) TreeSet继承于AbstractSet，并且实现了NavigableSet接口。
(02) TreeSet的本质是一个"有序的，并且没有重复元素"的集合，它是通过TreeMap实现的。TreeSet中含有一个"NavigableMap类型的成员变量"m，而m实际上是"TreeMap的实例"。

 

第8部分 TreeSet源码解析(基于JDK1.6.0_45)

为了更了解TreeSet的原理，下面对TreeSet源码代码作出分析。

1 package java.util;
2
3 public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E>
4     implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable
5 {
6     // NavigableMap对象
7     private transient NavigableMap<E,Object> m;
8
9     // TreeSet是通过TreeMap实现的，
10     // PRESENT是键-值对中的值。
11     private static final Object PRESENT = new Object();
12
13     // 不带参数的构造函数。创建一个空的TreeMap
14     public TreeSet() {
15         this(new TreeMap<E,Object>());
16     }
17
18     // 将TreeMap赋值给 "NavigableMap对象m"
19     TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) {
20         this.m = m;
21     }
22
23     // 带比较器的构造函数。
24     public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
25         this(new TreeMap<E,Object>(comparator));
26     }
27
28     // 创建TreeSet，并将集合c中的全部元素都添加到TreeSet中
29     public TreeSet(Collection<? extends E> c) {
30         this();
31         // 将集合c中的元素全部添加到TreeSet中
32         addAll(c);
33     }
34
35     // 创建TreeSet，并将s中的全部元素都添加到TreeSet中
36     public TreeSet(SortedSet<E> s) {
37         this(s.comparator());
38         addAll(s);
39     }
40
41     // 返回TreeSet的顺序排列的迭代器。
42     // 因为TreeSet时TreeMap实现的，所以这里实际上时返回TreeMap的“键集”对应的迭代器
43     public Iterator<E> iterator() {
44         return m.navigableKeySet().iterator();
45     }
46
47     // 返回TreeSet的逆序排列的迭代器。
48     // 因为TreeSet时TreeMap实现的，所以这里实际上时返回TreeMap的“键集”对应的迭代器
49     public Iterator<E> descendingIterator() {
50         return m.descendingKeySet().iterator();
51     }
52
53     // 返回TreeSet的大小
54     public int size() {
55         return m.size();
56     }
57
58     // 返回TreeSet是否为空
59     public boolean isEmpty() {
60         return m.isEmpty();
61     }
62
63     // 返回TreeSet是否包含对象(o)
64     public boolean contains(Object o) {
65         return m.containsKey(o);
66     }
67
68     // 添加e到TreeSet中
69     public boolean add(E e) {
70         return m.put(e, PRESENT)==null;
71     }
72
73     // 删除TreeSet中的对象o
74     public boolean remove(Object o) {
75         return m.remove(o)==PRESENT;
76     }
77
78     // 清空TreeSet
79     public void clear() {
80         m.clear();
81     }
82
83     // 将集合c中的全部元素添加到TreeSet中
84     public  boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
85         // Use linear-time version if applicable
86         if (m.size()==0 && c.size() > 0 &&
87             c instanceof SortedSet &&
88             m instanceof TreeMap) {
89             SortedSet<? extends E> set = (SortedSet<? extends E>) c;
90             TreeMap<E,Object> map = (TreeMap<E, Object>) m;
91             Comparator<? super E> cc = (Comparator<? super E>) set.comparator();
92             Comparator<? super E> mc = map.comparator();
93             if (cc==mc || (cc != null && cc.equals(mc))) {
94                 map.addAllForTreeSet(set, PRESENT);
95                 return true;
96             }
97         }
98         return super.addAll(c);
99     }
100
101     // 返回子Set，实际上是通过TreeMap的subMap()实现的。
102     public NavigableSet<E> subSet(E fromElement, boolean fromInclusive,
103                                   E toElement,   boolean toInclusive) {
104         return new TreeSet<E>(m.subMap(fromElement, fromInclusive,
105                                        toElement,   toInclusive));
106     }
107
108     // 返回Set的头部，范围是：从头部到toElement。
109     // inclusive是是否包含toElement的标志
110     public NavigableSet<E> headSet(E toElement, boolean inclusive) {
111         return new TreeSet<E>(m.headMap(toElement, inclusive));
112     }
113
114     // 返回Set的尾部，范围是：从fromElement到结尾。
115     // inclusive是是否包含fromElement的标志
116     public NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive) {
117         return new TreeSet<E>(m.tailMap(fromElement, inclusive));
118     }
119
120     // 返回子Set。范围是：从fromElement(包括)到toElement(不包括)。
121     public SortedSet<E> subSet(E fromElement, E toElement) {
122         return subSet(fromElement, true, toElement, false);
123     }
124
125     // 返回Set的头部，范围是：从头部到toElement(不包括)。
126     public SortedSet<E> headSet(E toElement) {
127         return headSet(toElement, false);
128     }
129
130     // 返回Set的尾部，范围是：从fromElement到结尾(不包括)。
131     public SortedSet<E> tailSet(E fromElement) {
132         return tailSet(fromElement, true);
133     }
134
135     // 返回Set的比较器
136     public Comparator<? super E> comparator() {
137         return m.comparator();
138     }
139
140     // 返回Set的第一个元素
141     public E first() {
142         return m.firstKey();
143     }
144
145     // 返回Set的最后一个元素
146     public E first() {
147     public E last() {
148         return m.lastKey();
149     }
150
151     // 返回Set中小于e的最大元素
152     public E lower(E e) {
153         return m.lowerKey(e);
154     }
155
156     // 返回Set中小于/等于e的最大元素
157     public E floor(E e) {
158         return m.floorKey(e);
159     }
160
161     // 返回Set中大于/等于e的最小元素
162     public E ceiling(E e) {
163         return m.ceilingKey(e);
164     }
165
166     // 返回Set中大于e的最小元素
167     public E higher(E e) {
168         return m.higherKey(e);
169     }
170
171     // 获取第一个元素，并将该元素从TreeMap中删除。
172     public E pollFirst() {
173         Map.Entry<E,?> e = m.pollFirstEntry();
174         return (e == null)? null : e.getKey();
175     }
176
177     // 获取最后一个元素，并将该元素从TreeMap中删除。
178     public E pollLast() {
179         Map.Entry<E,?> e = m.pollLastEntry();
180         return (e == null)? null : e.getKey();
181     }
182
183     // 克隆一个TreeSet，并返回Object对象
184     public Object clone() {
185         TreeSet<E> clone = null;
186         try {
187             clone = (TreeSet<E>) super.clone();
188         } catch (CloneNotSupportedException e) {
189             throw new InternalError();
190         }
191
192         clone.m = new TreeMap<E,Object>(m);
193         return clone;
194     }
195
196     // java.io.Serializable的写入函数
197     // 将TreeSet的“比较器、容量，所有的元素值”都写入到输出流中
198     private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
199         throws java.io.IOException {
200         s.defaultWriteObject();
201
202         // 写入比较器
203         s.writeObject(m.comparator());
204
205         // 写入容量
206         s.writeInt(m.size());
207
208         // 写入“TreeSet中的每一个元素”
209         for (Iterator i=m.keySet().iterator(); i.hasNext(); )
210             s.writeObject(i.next());
211     }
212
213     // java.io.Serializable的读取函数：根据写入方式读出
214     // 先将TreeSet的“比较器、容量、所有的元素值”依次读出
215     private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
216         throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
217         // Read in any hidden stuff
218         s.defaultReadObject();
219
220         // 从输入流中读取TreeSet的“比较器”
221         Comparator<? super E> c = (Comparator<? super E>) s.readObject();
222
223         TreeMap<E,Object> tm;
224         if (c==null)
225             tm = new TreeMap<E,Object>();
226         else
227             tm = new TreeMap<E,Object>(c);
228         m = tm;
229
230         // 从输入流中读取TreeSet的“容量”
231         int size = s.readInt();
232
233         // 从输入流中读取TreeSet的“全部元素”
234         tm.readTreeSet(size, s, PRESENT);
235     }
236
237     // TreeSet的序列版本号
238     private static final long serialVersionUID = -2479143000061671589L;
239 }

总结：

(01) TreeSet实际上是TreeMap实现的。当我们构造TreeSet时；若使用不带参数的构造函数，则TreeSet的使用自然比较器；若用户需要使用自定义的比较器，则需要使用带比较器的参数。
(02) TreeSet是非线程安全的。
(03) TreeSet实现java.io.Serializable的方式。当写入到输出流时，依次写入“比较器、容量、全部元素”；当读出输入流时，再依次读取。

 

第9部分 TreeSet遍历方式

9.1 Iterator顺序遍历

for(Iterator iter = set.iterator(); iter.hasNext(); ) {
iter.next();
}

9.2 Iterator顺序遍历

// 假设set是TreeSet对象
for(Iterator iter = set.descendingIterator(); iter.hasNext(); ) {
iter.next();
}

9.3 for-each遍历HashSet

// 假设set是TreeSet对象，并且set中元素是String类型
String[] arr = (String[])set.toArray(new String[0]);
for (String str:arr)
System.out.printf("for each : %s\n", str);

TreeSet不支持快速随机遍历，只能通过迭代器进行遍历！

 

TreeSet遍历测试程序如下：

1 import java.util.*;
2
3 /**
4  * @desc TreeSet的遍历程序
5  *
6  * @author skywang
7  * @email kuiwu-wang@163.com
8  */
9 public class TreeSetIteratorTest {
10
11     public static void main(String[] args) {
12         TreeSet set = new TreeSet();
13         set.add("aaa");
14         set.add("aaa");
15         set.add("bbb");
16         set.add("eee");
17         set.add("ddd");
18         set.add("ccc");
19
20         // 顺序遍历TreeSet
21         ascIteratorThroughIterator(set) ;
22         // 逆序遍历TreeSet
23         descIteratorThroughIterator(set);
24         // 通过for-each遍历TreeSet。不推荐！此方法需要先将Set转换为数组
25         foreachTreeSet(set);
26     }
27
28     // 顺序遍历TreeSet
29     public static void ascIteratorThroughIterator(TreeSet set) {
30         System.out.print("\n ---- Ascend Iterator ----\n");
31         for(Iterator iter = set.iterator(); iter.hasNext(); ) {
32             System.out.printf("asc : %s\n", iter.next());
33         }
34     }
35
36     // 逆序遍历TreeSet
37     public static void descIteratorThroughIterator(TreeSet set) {
38         System.out.printf("\n ---- Descend Iterator ----\n");
39         for(Iterator iter = set.descendingIterator(); iter.hasNext(); )
40             System.out.printf("desc : %s\n", (String)iter.next());
41     }
42
43     // 通过for-each遍历TreeSet。不推荐！此方法需要先将Set转换为数组
44     private static void foreachTreeSet(TreeSet set) {
45         System.out.printf("\n ---- For-each ----\n");
46         String[] arr = (String[])set.toArray(new String[0]);
47         for (String str:arr)
48             System.out.printf("for each : %s\n", str);
49     }
50 }

运行结果：

---- Ascend Iterator ----
asc : aaa
asc : bbb
asc : ccc
asc : ddd
asc : eee

---- Descend Iterator ----
desc : eee
desc : ddd
desc : ccc
desc : bbb
desc : aaa

---- For-each ----
for each : aaa
for each : bbb
for each : ccc
for each : ddd
for each : eee

 

第10部分 TreeSet示例

下面通过实例学习如何使用TreeSet

1 import java.util.*;
2
3 /**
4  * @desc TreeSet的API测试
5  *
6  * @author skywang
7  * @email kuiwu-wang@163.com
8  */
9 public class TreeSetTest {
10
11     public static void main(String[] args) {
12         testTreeSetAPIs();
13     }
14
15     // 测试TreeSet的api
16     public static void testTreeSetAPIs() {
17         String val;
18
19         // 新建TreeSet
20         TreeSet tSet = new TreeSet();
21         // 将元素添加到TreeSet中
22         tSet.add("aaa");
23         // Set中不允许重复元素，所以只会保存一个“aaa”
24         tSet.add("aaa");
25         tSet.add("bbb");
26         tSet.add("eee");
27         tSet.add("ddd");
28         tSet.add("ccc");
29         System.out.println("TreeSet:"+tSet);
30
31         // 打印TreeSet的实际大小
32         System.out.printf("size : %d\n", tSet.size());
33
34         // 导航方法
35         // floor(小于、等于)
36         System.out.printf("floor bbb: %s\n", tSet.floor("bbb"));
37         // lower(小于)
38         System.out.printf("lower bbb: %s\n", tSet.lower("bbb"));
39         // ceiling(大于、等于)
40         System.out.printf("ceiling bbb: %s\n", tSet.ceiling("bbb"));
41         System.out.printf("ceiling eee: %s\n", tSet.ceiling("eee"));
42         // ceiling(大于)
43         System.out.printf("higher bbb: %s\n", tSet.higher("bbb"));
44         // subSet()
45         System.out.printf("subSet(aaa, true, ccc, true): %s\n", tSet.subSet("aaa", true, "ccc", true));
46         System.out.printf("subSet(aaa, true, ccc, false): %s\n", tSet.subSet("aaa", true, "ccc", false));
47         System.out.printf("subSet(aaa, false, ccc, true): %s\n", tSet.subSet("aaa", false, "ccc", true));
48         System.out.printf("subSet(aaa, false, ccc, false): %s\n", tSet.subSet("aaa", false, "ccc", false));
49         // headSet()
50         System.out.printf("headSet(ccc, true): %s\n", tSet.headSet("ccc", true));
51         System.out.printf("headSet(ccc, false): %s\n", tSet.headSet("ccc", false));
52         // tailSet()
53         System.out.printf("tailSet(ccc, true): %s\n", tSet.tailSet("ccc", true));
54         System.out.printf("tailSet(ccc, false): %s\n", tSet.tailSet("ccc", false));
55
56
57         // 删除“ccc”
58         tSet.remove("ccc");
59         // 将Set转换为数组
60         String[] arr = (String[])tSet.toArray(new String[0]);
61         for (String str:arr)
62             System.out.printf("for each : %s\n", str);
63
64         // 打印TreeSet
65         System.out.printf("TreeSet:%s\n", tSet);
66
67         // 遍历TreeSet
68         for(Iterator iter = tSet.iterator(); iter.hasNext(); ) {
69             System.out.printf("iter : %s\n", iter.next());
70         }
71
72         // 删除并返回第一个元素
73         val = (String)tSet.pollFirst();
74         System.out.printf("pollFirst=%s, set=%s\n", val, tSet);
75
76         // 删除并返回最后一个元素
77         val = (String)tSet.pollLast();
78         System.out.printf("pollLast=%s, set=%s\n", val, tSet);
79
80         // 清空HashSet
81         tSet.clear();
82
83         // 输出HashSet是否为空
84         System.out.printf("%s\n", tSet.isEmpty()?"set is empty":"set is not empty");
85     }
86 }

运行结果： 

TreeSet:[aaa, bbb, ccc, ddd, eee]
size : 5
floor bbb: bbb
lower bbb: aaa
ceiling bbb: bbb
ceiling eee: eee
higher bbb: ccc
subSet(aaa, true, ccc, true): [aaa, bbb, ccc]
subSet(aaa, true, ccc, false): [aaa, bbb]
subSet(aaa, false, ccc, true): [bbb, ccc]
subSet(aaa, false, ccc, false): [bbb]
headSet(ccc, true): [aaa, bbb, ccc]
headSet(ccc, false): [aaa, bbb]
tailSet(ccc, true): [ccc, ddd, eee]
tailSet(ccc, false): [ddd, eee]
for each : aaa
for each : bbb
for each : ddd
for each : eee
TreeSet:[aaa, bbb, ddd, eee]
iter : aaa
iter : bbb
iter : ddd
iter : eee
pollFirst=aaa, set=[bbb, ddd, eee]
pollLast=eee, set=[bbb, ddd]
set is empty

http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3323085.html