Java基础知识之TreeSet的使用
创始人
2025-05-31 18:07:25

TreeSet是一个具有唯一元素的二叉树集合,同时TreeSet是Set接口的一个实现类(TreeSet实现了Set的接口),它具有Set的特点。

Set的特点有:不可重复,元素无顺序,没有带索引的方法(因此不能使用普通for循环来遍历,也不能通过索引来获取或删除Set集合中的元素值)。

TreeSet的特点:不可重复,没有带索引的方法(因此不能使用普通for循环来遍历,也不能通过索引来获取或删除TreeSet集合中的元素值),可以将元素按自定义规则进行排序。

接下来我们将从TreeSet的三个特点并结合代码来学习TreeSet。(由于TreeSet没有带索引的方法,因此TreeSet的第二个特点只能使用forEach语句与Iterator迭代器来实现TreeSet的遍历)

注意:TreeSet的默认数据类型是Object类,理论上我们可以通过add()方法来添加任意数据类型,但是如果我们这样子做,当我们进行遍历输出的时候就会遇到麻烦!!!因此我们在使用TreeSet的时候,请使用泛型来约束数据类型!!!

一、不可重复

String类型的TreeSet,用forEach语句来实现TreeSet元素的遍历输出

public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//若要使用TreeSet,我们需要导入import java.util.TreeSet;//我们使用泛型来约束TreeSet的数据类型为String数据类型TreeSet set=new TreeSet<>();//使用add()方法来添加数据set.add("aa");set.add("aa");set.add("bb");//在此我们使用forEach来遍历TreeSet//String是set的数据类型,我们将set的数据存入str(此名字你可以自定义)中并输出for(String str:set){System.out.println(str);}}
}

运行结果(重复的aa元素被筛掉)
在这里插入图片描述


Integer类型的TreeSet,用forEach语句来实现TreeSet元素的遍历输出

public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//若要使用TreeSet,我们需要导入import java.util.TreeSet;//我们使用泛型来约束TreeSet的数据类型为Integer数据类型TreeSet set=new TreeSet<>();//使用add()方法来添加数据set.add(18);set.add(20);set.add(20);//在此我们使用forEach来遍历TreeSet//Integer是set的数据类型,我们将set的数据存入i(此名字你可以自定义)中并输出for(Integer i:set){System.out.println(i);}}
}

运行结果(重复的20元素被筛掉)
在这里插入图片描述


自定义类型Student类型的TreeSet

Student类

//若要在TreeSet中遍历我们自定义的数据类,我们需要复写Comparable接口中的compareTo()方法
public class Student implements Comparable{private String name;private char gender;private int age;private double salary;//无参构造方法public Student() {}//全参构造方法public Student(String name, char gender, int age, double salary) {this.name = name;this.gender = gender;this.age = age;this.salary = salary;}//Set,Get方法public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public char getGender() {return gender;}public void setGender(char gender) {this.gender = gender;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public double getSalary() {return salary;}public void setSalary(double salary) {this.salary = salary;}//toString方法@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", gender=" + gender +", age=" + age +", salary=" + salary +'}';}//复写compareTo方法@Overridepublic int compareTo(Student o) {return -1;//return的值不同,输出的结果就不同//若返回的结果是0,则只会返回第一个元素//若返回的结果是1,则会返回所有元素(按输入的顺序输出)//若返回的结果是-1,则会返回所有元素(按输入的顺序反向输出)}
}

Student类型的TreeSet,用forEach语句来实现TreeSet元素的遍历输出

public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//若要使用TreeSet,我们需要导入import java.util.TreeSet;//我们使用泛型来约束TreeSet的数据类型为Student数据类型TreeSet set=new TreeSet<>();//使用add()方法来添加数据set.add(new Student("zhangsan",'男',18,2500.00));set.add(new Student("lisi",'女',19,2600.00));set.add(new Student("wangwu",'男',20,3000.00));set.add(new Student("wangwu",'男',20,3000.00));//在此我们使用forEach来遍历TreeSet//Student是set的数据类型,我们将set的数据存入student(此名字你可以自定义)中并输出for(Student student:set){System.out.println(student);}}
}

Student类 return 0的输出
在这里插入图片描述


Student类 return 1的输出
我们发现这里输出的内容含有重复的值,其实这并没有违反TreeSet不可重复这一条件,这是因为我们实际上并没有真正重写Comparable接口中的compareTo()方法,在元素进行比较的时候,计算机并没有通过比较他们的值来判定他们是否不同,而是通过比较他们存储的内存地址来比较他们是否不同,而我们都知道在我们存储数据时,都会为元素开辟一个内存空间,而开辟的内存空间各个元素肯定是不同的,因此计算机认为他们是不同的。
在这里插入图片描述


Student类 return -1的输出
我们发现这里输出的内容含有重复的值,其实这并没有违反TreeSet不可重复这一条件,这是因为我们实际上并没有真正重写Comparable接口中的compareTo()方法,在元素进行比较的时候,计算机并没有通过比较他们的值来判定他们是否不同,而是通过比较他们存储的内存地址来比较他们是否不同,而我们都知道在我们存储数据时,都会为元素开辟一个内存空间,而开辟的内存空间各个元素肯定是不同的,因此计算机认为他们是不同的。
在这里插入图片描述


那么我们如何使得TreeSet存储的数据的值不可重复呢!下面我们来复写Comparable接口中的compareTo()方法

二、元素可以按我们自定义规则进行排序

Student类重写compareTo()方法(使用年龄排序,相同年龄不会排序,即使名字不同,年龄相同我们就认为它就是相同的)

//复写compareTo方法@Overridepublic int compareTo(Student o) {//这里我们根据年龄来排序,当我们存入一个数据后,它就变成了this,之后我们再存入数据,之后的数据就变成了o//例如我们刚开始存入zhangsan,age=18,那么此时this.age=18,之后我们存入lisi,age=19,那么o.getAge()=19//所以此时result=18-19=-1<0,表明传入数据>当前数据,当前元素存入左边即(zhangsan,18),(lisi,19)//之后我们又传入wangwu,age=20,那么它会先于(zhangsan,18)比较,再与(lisi,19)比较,最后形成(zhangsan,18),(lisi,19),(wangwu,20)//最后我们传入wangwu,age=20,那么它会先于(zhangsan,18)比较,再与(lisi,19)比较,最后再与(wangwu,20)比较,result=18-18=0,年龄相同,重复不存int result=this.age-o.getAge();return result;}

Student类型的TreeSet,用forEach语句来实现TreeSet元素的遍历输出

public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//若要使用TreeSet,我们需要导入import java.util.TreeSet;//我们使用泛型来约束TreeSet的数据类型为Student数据类型TreeSet set=new TreeSet<>();//使用add()方法来添加数据set.add(new Student("zhangsan",'男',18,2500.00));set.add(new Student("lisi",'女',19,2600.00));set.add(new Student("wangwu",'男',20,3000.00));set.add(new Student("chenliu",'男',20,3000.00));//在此我们使用forEach来遍历TreeSet//Student是set的数据类型,我们将set的数据存入student(此名字你可以自定义)中并输出for(Student student:set){System.out.println(student);}}
}

运行结果:(可以看到wangwu与chenliu名字不同,但是年龄相同,计算机也会认为他们重复)
在这里插入图片描述


Student类重写compareTo()方法(使用年龄与姓名进行排序,相同年龄,排名字,名字与年龄均相同,我们认为数据重复)

//复写compareTo方法@Overridepublic int compareTo(Student o) {//这里我们根据年龄来排序,当我们存入一个数据后,它就变成了this,之后我们再存入数据,之后的数据就变成了o//例如我们刚开始存入zhangsan,age=18,那么此时this.age=18,之后我们存入lisi,age=19,那么o.getAge()=19//所以此时result=18-19=-1<0,表明传入数据>当前数据,当前元素存入左边即(zhangsan,18),(lisi,19)//之后我们又传入wangwu,age=20,那么它会先于(zhangsan,18)比较,再与(lisi,19)比较,最后形成(zhangsan,18),(lisi,19),(wangwu,20)//最后我们传入chenliu,age=20,那么它会先于(zhangsan,18)比较,再与(lisi,19)比较,最后再与(wangwu,20)比较,年龄相同,重复不存int result=this.age-o.getAge();//下面的语句指出,如果条件返回true,则执行this.name.compareTo(o.getName()),否则执行result,并将最终结果存储在变量中。//那么这样wangwu与chenliu的年龄相同时,会比较他们的姓名,并根据他们的姓名进行排序result = result==0 ? this.name.compareTo(o.getName()) :result;return result;}

Student类型的TreeSet,用forEach语句来实现TreeSet元素的遍历输出

public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//若要使用TreeSet,我们需要导入import java.util.TreeSet;//我们使用泛型来约束TreeSet的数据类型为Student数据类型TreeSet set=new TreeSet<>();//使用add()方法来添加数据set.add(new Student("zhangsan",'男',18,2500.00));set.add(new Student("lisi",'女',19,2600.00));set.add(new Student("wangwu",'男',20,3000.00));set.add(new Student("chenliu",'男',20,3000.00));//在此我们使用forEach来遍历TreeSet//Student是set的数据类型,我们将set的数据存入student(此名字你可以自定义)中并输出for(Student student:set){System.out.println(student);}}
}

运行结果:(可以看到wangwu与chenliu均输出)
在这里插入图片描述


三、使用Iterator迭代器来实现TreeSet元素遍历输出

public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//若要使用TreeSet,我们需要导入import java.util.TreeSet;//我们使用泛型来约束TreeSet的数据类型为String数据类型TreeSet set=new TreeSet<>();//使用add()方法来添加数据set.add("aa");set.add("aa");set.add("bb");//在此我们使用forEach来遍历TreeSet//创建迭代器对象Iterator iterator=set.iterator();//判断该位置是否有值,iterator.hasNext()它会查看我们当前位置是否存在元素,存在元素返回true,不存在元素返回falsewhile(iterator.hasNext()){//获取该位置的元素值,iterator.next()它会取得我们目前位置的元素,然后指针后移System.out.println(iterator.next());}}
}

运行结果:
在这里插入图片描述


OK! TreeSet的这三大特点的运用就介绍完毕!

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