Java-класс TreeSet

От /

Класс Java TreeSet расширяет AbstractSet и реализует интерфейс NavigableSet. Он очень похож на класс HashSet, за исключением того, что он хранит элемент в отсортированном порядке.

Порядок сортировки может быть естественным или с использованием компаратора, предоставленного во время создания набора деревьев, в зависимости от того, какой конструктор используется.

 

1. Иерархия TreeSet

 

Класс TreeSet расширяет класс AbstractSet и реализует интерфейс NavigableSet. Интерфейс NavigableSet расширяет SortedSet в иерархическом порядке.

 

class TreeSet<E> extends AbstractSet<E>implements NavigableSet<E>, Cloneable, Serializable{//implementation}
Иерархия TreeSet
Иерархия TreeSet

 

2. Возможности TreeSet

  • Он расширяет класс AbstractSet, который расширяет класс AbstractCollection.
  • Он реализует интерфейс NavigableSet, который расширяет интерфейс SortedSet.
  • В TreeSet не допускаются повторяющиеся значения.
  • Значение NULL не допускается в TreeSet.
  • Это упорядоченная коллекция, в которой элементы хранятся в отсортированном порядке.
  • Как и HashSet, этот класс обеспечивает постоянную производительность по времени для основных операций(добавление, удаление, содержание и размер).
  • TreeSet не позволяет вставлять разнородные объекты, поскольку для определения порядка сортировки необходимо сравнивать объекты.
  • TreeSet не синхронизирован. Если несколько потоков одновременно обращаются к набору хэшей и хотя бы один из потоков изменяет набор, он должен быть синхронизирован извне.
  • Используйте метод Collections.synchronizedSortedSet(new TreeSet()) для получения синхронизированного TreeSet.
  • Итераторы, возвращаемые методом итератора этого класса, являются отказоустойчивыми и могут выдать исключение ConcurrentModificationException, если набор будет изменен в любое время после создания итератора любым способом, кроме как с помощью собственного метода итератора remove().
  • TreeSet также реализует интерфейсы Searlizable и Cloneable.

 

3. Конструкторы TreeSet

TreeSet имеет четыре возможных конструктора:

  1. TreeSet(): создает новый пустой набор деревьев, отсортированный в соответствии с естественным порядком его элементов.
  2. TreeSet(Comparator c): создает новый пустой набор деревьев, отсортированный в соответствии с указанным компаратором.
  3. TreeSet(SortedSet s): создает новый набор деревьев, содержащий те же элементы и использующий тот же порядок, что и указанный отсортированный набор.
  4. TreeSet(Collection c): создает новый набор деревьев, содержащий элементы указанной коллекции, отсортированные в соответствии с естественным порядком ее элементов.

 

4. Методы TreeSet

  1. boolean add(E e) : добавляет указанный элемент в набор, если он еще не присутствует.
  2. Компаратор comparator() : возвращает компаратор, используемый для упорядочивания элементов в этом наборе, или null, если этот набор использует естественный порядок своих элементов.
  3. Object first() : возвращает первый(самый низкий) элемент в текущем наборе.
  4. Object last() : возвращает последний(наибольший) элемент в этом наборе.
  5. void clear() : удаляет все элементы из TreeSet.
  6. boolean contains(Object o) : возвращает true, если TreeSet содержит указанный элемент, в противном случае возвращает false.
  7. boolean isEmpty() : возвращает true, если TreeSet не содержит ни одного элемента, в противном случае false.
  8. int size() : возвращает количество элементов в TreeSet.
  9. Iterator<E> iterator() : возвращает итератор по элементам в этом наборе в порядке возрастания.
  10. Iterator<E> descendingIterator() : возвращает итератор по элементам в этом наборе в порядке убывания.
  11. NavigableSet<E> descendingSet() : возвращает обратный порядок элементов, содержащихся в этом наборе.
  12. boolean remove(Object o) : удаляет указанный элемент из TreeSet, если он присутствует, и возвращает true, в противном случае возвращает false.
  13. Object clone() : возвращает поверхностную копию TreeSet.
  14. Spliterator<E> spliterator() : создает Spliterator с поздним связыванием и быстрым отказом для элементов в этом TreeSet. Он имеет тот же порядок, что и treeset.

 

5. Пример набора деревьев

5.1. Пример добавления, удаления итератора TreeSet

//1. Create TreeSetTreeSet<String> TreeSet = new TreeSet<>();//2. Add elements to TreeSetTreeSet.add("A");TreeSet.add("B");TreeSet.add("C");TreeSet.add("D");TreeSet.add("E");System.out.println(TreeSet);//3. Check if element existsboolean found = TreeSet.contains("A"); //trueSystem.out.println(found);//4. Remove an elementTreeSet.remove("D");//5. Iterate over valuesIterator<String> itr = TreeSet.iterator();while(itr.hasNext()){String value = itr.next();System.out.println("Value: " + value);}

Вывод программы.

[A, B, C, D, E]trueValue: AValue: BValue: CValue: E

5.2 Пример преобразования TreeSet в массив

Пример Java для преобразования TreeSet в массив с помощью метода toArrray().

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));

Вывод программы.

[A, B, C, D, E]

5.3 Пример преобразования TreeSet в ArrayList

Пример Java для преобразования TreeSet в arraylist с использованием потокового API Java 8.

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);

Вывод программы.

[A, B, C, D, E]

 

6. Варианты использования TreeSet

TreeSet очень похож на HashSet(уникальные элементы) и обеспечивает предсказуемый порядок итерации(сортировка). Сортировка может быть переопределена с помощью пользовательского компаратора.

TreeSet использует красно-черное дерево под капотом. Таким образом, набор можно рассматривать как динамическое дерево поиска. Когда вам нужна структура, которая часто используется для чтения/записи и также должна поддерживать порядок, TreeSet — хороший выбор.

Если вы хотите сохранить коллекцию отсортированной и в основном добавляете элементы, лучшим выбором будет TreeSet с компаратором.

 

7. Производительность TreeSet

  • TreeSet обеспечивает гарантированные затраты времени log(n) на основные операции(добавление, удаление и содержание).
  • Такие операции, как перебор элементов в отсортированном порядке, занимают O(n) времени.

 

8. Заключение

Из вышеизложенного обсуждения очевидно, что TreeSet — очень полезный класс коллекции в случаях, когда мы хотим обрабатывать дубликаты записей в отсортированном виде. Он также обеспечивает предсказуемую производительность для основных операций.

Если сортировка элементов не требуется, то рекомендуется использовать более легкие HashSet и HashMap.

Пишите мне в комментариях свои вопросы, связанные с TreeSet в Java.

Ссылка:

TreeSet Java Документация

Похожие посты

Прокрутить вверх