JavaTreeSet有序集合使用方法

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TreeSet基于红黑树实现，保证元素唯一且自动排序。1. 支持自然排序和自定义Comparator排序，如降序或按对象字段比较；2. 提供first()、last()、subSet()等有序操作，时间复杂度O(log n)；3. 元素必须可比较，不支持null值，非线程安全。适用于需排序与去重的场景。

在Java中，TreeSet 是一个基于红黑树（Red-Black Tree）实现的有序集合类，属于 java.util 包。它不仅保证元素的唯一性（像HashSet），还能自动对元素进行排序。这种特性使 TreeSet 特别适合需要自动排序且不允许重复元素的场景。

TreeSet的基本使用方法

创建一个 TreeSet 实例非常简单，可以直接使用无参构造函数：

TreeSet 支持所有继承自 Comparable 接口的类型，如 Integer、String、Double 等。添加的元素会按照自然顺序排列。

自定义排序规则：使用Comparator

如果想改变默认排序方式，比如降序排列，可以通过传入 Comparator 来实现：

对于自定义对象（如 Person 类），必须提供 Comparator 或让类实现 Comparable 接口，否则会抛出 ClassCastException。

常用操作与性能特点

TreeSet 提供了丰富的有序集合操作，适用于查找最值、范围查询等场景：

• first()：获取最小元素
• last()：获取最大元素
• lower(e)：小于 e 的最大元素
• higher(e)：大于 e 的最小元素
• subSet(from, to)：获取范围子集（左闭右开）
• headSet(to)：获取小于某值的所有元素
• tailSet(from)：获取大于等于某值的所有元素

这些方法利用了底层红黑树的有序结构，时间复杂度为 O(log n)，效率较高。

注意事项与使用技巧

使用 TreeSet 时需注意以下几点：

• 元素必须可比较。若未实现 Comparable 且未提供 Comparator，插入时会报错。
• 不支持 null 值。添加 null 会抛出 NullPointerException（除非使用特殊 Comparator 处理）。
• 非线程安全。多线程环境下需手动同步或使用 Collections.synchronizedSortedSet 包装。
• 插入和删除性能为 O(log n)，比 HashSet 慢，但能保持顺序。

如果只是去重且不需要排序，优先选择 HashSet；若需要有序访问，TreeSet 是更合适的选择。

基本上就这些。掌握 TreeSet 的自然排序、自定义比较器和范围查询功能，能有效提升数据处理的逻辑清晰度和执行效率。

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