# Java `TreeSet`类 > 原文： [https://howtodoinjava.com/java/collections/java-treeset-class/](https://howtodoinjava.com/java/collections/java-treeset-class/) Java `TreeSet`类扩展了 `AbstractSet`和实现了`NavigableSet`接口。 它与`HashSet`类非常相似，除了它以**排序顺序**存储元素。 排序顺序可以是自然顺序，也可以是树集合创建时提供的[比较器](https://howtodoinjava.com/java8/using-comparator-becomes-easier-with-lambda-expressions-java-8/)的排序顺序，具体取决于所使用的[构造器](https://howtodoinjava.com/oops/java-constructors/)。 ```java Table of Contents 1\. TreeSet Hierarchy 2\. TreeSet Features 3\. TreeSet Constructors 4\. TreeSet Methods 5\. TreeSet Example 6\. TreeSet Usecases 7\. TreeSet Performance 8\. Conclusion ``` ## 1\. `TreeSet`层次结构 `TreeSet`类扩展了`AbstractSet`类并实现了`NavigableSet`接口。 `NavigableSet`接口以层次结构顺序扩展`SortedSet`。 ```java class TreeSet<E> extends AbstractSet<E> implements NavigableSet<E>, Cloneable, Serializable { //implementation } ```  树集合层次结构 ## 2\. TreeSet 特性 * 它扩展了`AbstractSet`类，扩展了`AbstractCollection`类。 * 它实现了`NavigableSet`接口，该接口扩展了`SortedSet`接口。 * `TreeSet`中不允许重复的值。 * 在`TreeSet`中不允许`NULL`。 * 这是一个**有序集合**，它按排序顺序存储元素。 * 像[`HashSet`](https://howtodoinjava.com/java/collections/java-hashset/)一样，此类为基本操作（添加，删除，包含和调整大小）提供恒定的时间性能。 * `TreeSet`不允许插入异构对象，因为它必须比较对象以确定排序顺序。 * `TreeSet`没有[同步](https://howtodoinjava.com/java/multi-threading/wait-notify-and-notifyall-methods/)。 如果多个线程同时访问哈希集合，并且至少有一个线程修改了哈希集合，则必须在外部对其进行同步。 * 使用`Collections.synchronizedSortedSet(new TreeSet())`方法来获取同步的`TreeSet`。 * 此类的迭代器方法返回的迭代器为**快速失败**，并且如果在创建迭代器后的任何时间修改了集合，则可能会抛出`ConcurrentModificationException`，除了通过迭代器自己的`remove()`方法之外 。 * `TreeSet`还实现了`Searlizable`和[`Cloneable`](https://howtodoinjava.com/array/java-array-clone-shallow-copy/)接口。 ## 3\. `TreeSet`构造器 `TreeSet`具有四个可能的构造器： 1. **`TreeSet()`**：创建一个新的空树集合，并根据其元素的自然顺序对其进行排序。 2. **`TreeSet(Comparator c)`**：创建一个新的空树集合，该树集合根据指定的比较器进行排序。 3. **`TreeSet(SortedSet s)`**：创建一个新树集合，其中包含与指定排序集相同的元素并使用相同的顺序。 4. **`TreeSet(Collection c)`**：创建一个新树集合，其中包含指定集合中的元素，并根据其元素的自然顺序对其进行排序。 ## 4\. `TreeSet`方法 1. **`boolean add(E e)`**：如果指定的元素尚不存在，则将其添加到`Set`中。 2. **`Comparator comparator()`**：返回用于对该集合中的元素进行排序的比较器；如果此集合使用其元素的自然排序，则返回`null`。 3. **`Object first()`**：返回此集合中当前的第一个（最小）元素。 4. **`Object last()`**：返回当前在此集合中的最后一个（最大）元素。 5. **`void clear()`**：从`TreeSet`中删除所有元素。 6. **`boolean contains(Object o)`**：如果`TreeSet`包含指定的元素，则返回`true`，否则返回`false`。 7. **`boolean isEmpty()`**：如果`TreeSet`不包含任何元素，则返回`true`，否则返回`false`。 8. **`int size()`**：返回`TreeSet`中的元素数。 9. **`Iterator<E> iterator()`**：以**升序**返回此集合中元素的迭代器。 10. **`Iterator<E> endingIterator()`**：以降序返回此集合中元素的迭代器。 11. **`NavigableSet<E> endingSet()`**：返回此集合中包含的元素的逆序视图。 12. **`boolean remove(Object o)`**：从`TreeSet`中删除指定的元素（如果存在）并返回`true`，否则返回`false`。 13. **`Object clone()`**：返回`TreeSet`的浅表副本。 14. **`Spliterator<E> spliterator()`**：在此`TreeSet`中的元素上创建后绑定和快速失败的分隔符。 它与树集合提供的顺序相同。 ## 5\. `TreeSet`示例 #### 5.1 `TreeSet`添加，删除，迭代器示例 ```java //1\. Create TreeSet TreeSet<String> TreeSet = new TreeSet<>(); //2\. Add elements to TreeSet TreeSet.add("A"); TreeSet.add("B"); TreeSet.add("C"); TreeSet.add("D"); TreeSet.add("E"); System.out.println(TreeSet); //3\. Check if element exists boolean found = TreeSet.contains("A"); //true System.out.println(found); //4\. Remove an element TreeSet.remove("D"); //5\. Iterate over values Iterator<String> itr = TreeSet.iterator(); while(itr.hasNext()) { String value = itr.next(); System.out.println("Value: " + value); } ``` 程序输出。 ```java [A, B, C, D, E] true Value: A Value: B Value: C Value: E ``` #### 5.2 将`TreeSet`转换为数组示例 Java 示例，使用`toArrray()`方法将`TreeSet`转换为[数组](https://howtodoinjava.com/java-array/)。 ```java TreeSet<String> TreeSet = new TreeSet<>(); TreeSet.add("A"); TreeSet.add("B"); TreeSet.add("C"); TreeSet.add("D"); TreeSet.add("E"); String[] values = new String[TreeSet.size()]; TreeSet.toArray(values); System.out.println(Arrays.toString(values)); ``` 程序输出： ```java [A, B, C, D, E] ``` #### 5.3 将`TreeSet`转换为`ArrayList`示例 使用 Java 8 流 API 将`TreeSet`转换为[`ArrayList`](https://howtodoinjava.com/java-arraylist/)的 Java 示例。 ```java TreeSet<String> TreeSet = new TreeSet<>(); TreeSet.add("A"); TreeSet.add("B"); TreeSet.add("C"); TreeSet.add("D"); TreeSet.add("E"); List<String> valuesList = TreeSet.stream().collect(Collectors.toList()); System.out.println(valuesList); ``` 程序输出： ```java [A, B, C, D, E] ``` ## 6\. `TreeSet`用例 `TreeSet`非常类似于`HashSet`（唯一元素），并提供可预测的迭代顺序（排序）。 排序顺序可以使用自定义比较器覆盖。 `TreeSet`在引擎盖下使用**红黑树**。 因此，该集合可以视为动态搜索树。 当您需要一个经常进行读写操作并应保持秩序的结构时，`TreeSet`是一个不错的选择。 如果您想使集合保持排序，并且主要是在追加元素，那么带`Comparator`的`TreeSet`是最好的选择。 ## 7\. `TreeSet`性能 * `TreeSet`为基本操作（添加，删除和包含）提供了保证的`log(n)`时间成本。 * 像对元素进行排序一样的迭代操作需要花费`O(n)`的时间。 ## 8\. 总结 从上面的讨论中可以明显看出，在我们要以排序方式处理重复记录的情况下，`TreeSet`是非常有用的集合类。 它还为基本操作提供了可预测的性能。 如果不需要元素的排序顺序，则建议改用较轻量的`HashSet`和`HashMap`。 在评论中向我发送有关 Java 中 **`TreeSet`的问题**。 学习愉快！ 参考： [`TreeSet` Java 文档](https://docs.oracle.com/javase/10/docs/api/java/util/TreeSet.html)