如何使用Java中的TreeSet函数进行有序集合操作

java的treeset是一种基于红黑树实现的有序集合。它的特点是元素按照大小顺序排序，可以快速地增加、删除和搜索元素。本文将介绍如何使用java中的treeset函数进行有序集合操作，以便更好地应用在实际编程中。

一、TreeSet的基本操作

1.创建TreeSet对象

要使用TreeSet，需要先创建一个TreeSet对象。可以使用无参数的构造函数来创建一个空的TreeSet，也可以在创建TreeSet对象时指定一个Comparator来自定义排序规则。

示例代码：

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TreeSet set = new TreeSet<>();
TreeSet set2 = new TreeSet<>(new Comparator() {
    @Override
    public int compare(String o1, String o2) {
        // 自定义排序规则
        return o1.compareToIgnoreCase(o2);
    }
});

2.添加元素

通过add()方法向TreeSet中添加元素。TreeSet会自动按照元素大小顺序进行排序，相同的元素只会保存一次。

示例代码：

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set.add(3);
set.add(1);
set.add(2);
set.add(3);
// 结果为[1, 2, 3]
System.out.println(set);

3.删除元素

可以使用remove()方法删除TreeSet中的元素。

示例代码：

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set.remove(3);
// 结果为[1, 2]
System.out.println(set);

4.判断元素是否存在

可以使用contains()方法判断TreeSet中是否存在某个元素。

示例代码：

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boolean contains = set.contains(2);
// 结果为true
System.out.println(contains);

5.获取元素个数

可以使用size()方法获取TreeSet中元素的个数。

示例代码：

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int size = set.size();
// 结果为2
System.out.println(size);

6.遍历元素

可以使用for循环或者forEach()方法遍历TreeSet中的元素。

示例代码：

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for (Integer i : set) {
    System.out.print(i + " ");
}
System.out.println();

set.forEach(System.out::println);

输出结果：

1 2 
1
2

二、TreeSet的高级操作

1.获取第一个元素和最后一个元素

可以使用first()和last()方法获取TreeSet中的第一个元素和最后一个元素。

示例代码：

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Integer first = set.first();
Integer last = set.last();
// 结果为1 2
System.out.println(first + " " + last);

2.获取子集合

可以使用subSet()方法获取TreeSet的一个子集合，该子集合包含从fromElement（包括）到toElement（不包括）之间的元素。如果不指定fromElement，则表示从TreeSet中的第一个元素开始。

示例代码：

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TreeSet subSet = (TreeSet) set.subSet(1, 2);
// 结果为[1]
System.out.println(subSet);

TreeSet subSet2 = (TreeSet) set2.subSet("A", "c");
// 结果为[b, C]
System.out.println(subSet2);

需要注意的是，如果子集合发生改变，原始的TreeSet也会发生改变。

3.获取头部或尾部元素的子集合

可以使用headSet()方法和tailSet()方法获取TreeSet的头部（不包括toElement）或尾部（包括fromElement）元素的子集合。

示例代码：

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TreeSet headSet = (TreeSet) set.headSet(2);
// 结果为[1]
System.out.println(headSet);

TreeSet tailSet = (TreeSet) set2.tailSet("b");
// 结果为[b, C]
System.out.println(tailSet);

同样需要注意的是，如果子集合发生改变，原始的TreeSet也会发生改变。

4.获取比指定元素小或大的元素

可以使用lower()方法、floor()方法、higher()方法和ceiling()方法获取比指定元素小或大的元素。

示例代码：

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Integer lower = set.lower(2);
Integer floor = set.floor(2);
Integer higher = set.higher(1);
Integer ceiling = set.ceiling(1);
// 结果为1 2 2 1
System.out.println(lower + " " + floor + " " + higher + " " + ceiling);

需要注意的是：

• lower()方法和floor()方法的区别是：lower()方法获取比指定元素小的最大元素，即小于指定元素的最大元素；而floor()方法获取比指定元素小的最近元素，即小于或等于指定元素的最近元素。
• higher()方法和ceiling()方法的区别是：higher()方法获取比指定元素大的最小元素，即大于指定元素的最小元素；而ceiling()方法获取比指定元素大的最近元素，即大于或等于指定元素的最近元素。

三、总结

本文介绍了Java中的TreeSet函数的基本操作和高级操作。可以根据实际需求选用相应的操作方法，进行有序集合的操作。需要注意的是，在使用subSet()方法、headSet()方法和tailSet()方法时，如果子集合发生改变，原始的TreeSet也会发生改变，需要牢记这一点。