Java TreeSet (mit Beispielen)

In diesem Tutorial lernen wir anhand von Beispielen die Java TreeSet-Klasse und ihre verschiedenen Operationen und Methoden kennen.

Die TreeSetKlasse des Java-Sammlungsframeworks bietet die Funktionalität einer Baumdatenstruktur.

Es erweitert die NavigableSet-Oberfläche.

Erstellen eines TreeSets

Um einen Baumsatz zu erstellen, müssen wir java.util.TreeSetzuerst das Paket importieren .

Sobald wir das Paket importiert haben, können wir Folgendes TreeSetin Java erstellen .

  TreeSet numbers = new TreeSet(); 

Hier haben wir eine TreeSetohne Argumente erstellt. In diesem Fall werden die Elemente in TreeSetnatürlich sortiert (aufsteigende Reihenfolge).

Wir können jedoch die Sortierung von Elementen über die ComparatorSchnittstelle anpassen . Wir werden später in diesem Tutorial mehr darüber erfahren.

Methoden von TreeSet

Die TreeSetKlasse bietet verschiedene Methoden, mit denen wir verschiedene Operationen am Set ausführen können.

Elemente in TreeSet einfügen

• add() - fügt das angegebene Element in die Menge ein
• addAll() - fügt alle Elemente der angegebenen Sammlung in die Menge ein

Beispielsweise,

 import java.util.TreeSet; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet evenNumbers = new TreeSet(); // Using the add() method evenNumbers.add(2); evenNumbers.add(4); evenNumbers.add(6); System.out.println("TreeSet: " + evenNumbers); TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(1); // Using the addAll() method numbers.addAll(evenNumbers); System.out.println("New TreeSet: " + numbers); ) ) 

Ausgabe

 TreeSet: (2, 4, 6) Neues TreeSet: (1, 2, 4, 6) 

Greifen Sie auf TreeSet-Elemente zu

Um auf die Elemente eines Baumsatzes zuzugreifen, können wir die iterator()Methode verwenden. Um diese Methode verwenden zu können, müssen wir das java.util.IteratorPaket importieren . Beispielsweise,

 import java.util.TreeSet; import java.util.Iterator; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(2); numbers.add(5); numbers.add(6); System.out.println("TreeSet: " + numbers); // Calling iterator() method Iterator iterate = numbers.iterator(); System.out.print("TreeSet using Iterator: "); // Accessing elements while(iterate.hasNext()) ( System.out.print(iterate.next()); System.out.print(", "); ) ) ) 

Ausgabe

 TreeSet: (2, 5, 6) TreeSet mit Iterator: 2, 5, 6, 

Elemente entfernen

• remove() - Entfernt das angegebene Element aus der Menge
• removeAll() - Entfernt alle Elemente aus dem Set

Beispielsweise,

 import java.util.TreeSet; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(2); numbers.add(5); numbers.add(6); System.out.println("TreeSet: " + numbers); // Using the remove() method boolean value1 = numbers.remove(5); System.out.println("Is 5 removed? " + value1); // Using the removeAll() method boolean value2 = numbers.removeAll(numbers); System.out.println("Are all elements removed? " + value2); ) ) 

Ausgabe

TreeSet: (2, 5, 6) Wird 5 entfernt? true Werden alle Elemente entfernt? wahr

Methoden zur Navigation

Da die TreeSetKlasse implementiert wird NavigableSet, bietet sie verschiedene Methoden zum Navigieren über die Elemente des Baumsatzes.

1. first () und last () Methoden

• first() - gibt das erste Element der Menge zurück
• last() - gibt das letzte Element der Menge zurück

Beispielsweise,

 import java.util.TreeSet; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(2); numbers.add(5); numbers.add(6); System.out.println("TreeSet: " + numbers); // Using the first() method int first = numbers.first(); System.out.println("First Number: " + first); // Using the last() method int last = numbers.last(); System.out.println("Last Number: " + last); ) ) 

Ausgabe

 TreeSet: (2, 5, 6) Erste Nummer: 2 Letzte Nummer: 6 

2. Decken (), Boden (), höhere () und niedrigere () Methoden

• höher (Element) - Gibt das niedrigste Element unter den Elementen zurück, die größer als das angegebene sind element.
• lower (Element) - Gibt das größte Element unter den Elementen zurück, die kleiner als das angegebene sind element.
• Decke (Element) - Gibt das niedrigste Element unter den Elementen zurück, die größer als das angegebene Element sind. Wenn das übergebene Element in einem Baumsatz vorhanden ist, wird das elementübergebene als Argument zurückgegeben.
• Etage (Element) - Gibt das größte Element unter den Elementen zurück, die kleiner als die angegebenen sind element. Wenn das übergebene Element in einem Baumsatz vorhanden ist, wird das elementübergebene als Argument zurückgegeben.

Beispielsweise,

 import java.util.TreeSet; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(2); numbers.add(5); numbers.add(4); numbers.add(6); System.out.println("TreeSet: " + numbers); // Using higher() System.out.println("Using higher: " + numbers.higher(4)); // Using lower() System.out.println("Using lower: " + numbers.lower(4)); // Using ceiling() System.out.println("Using ceiling: " + numbers.ceiling(4)); // Using floor() System.out.println("Using floor: " + numbers.floor(3)); ) ) 

Ausgabe

 TreeSet: (2, 4, 5, 6) Verwenden von höher: 5 Verwenden von niedriger: 2 Verwenden von Decke: 4 Verwenden von Boden: 2 

3. Methoden pollfirst () und pollLast ()

• pollFirst() - gibt das erste Element zurück und entfernt es aus der Menge
• pollLast() - gibt das letzte Element zurück und entfernt es aus der Menge

Beispielsweise,

 import java.util.TreeSet; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(2); numbers.add(5); numbers.add(4); numbers.add(6); System.out.println("TreeSet: " + numbers); // Using pollFirst() System.out.println("Removed First Element: " + numbers.pollFirst()); // Using pollLast() System.out.println("Removed Last Element: " + numbers.pollLast()); System.out.println("New TreeSet: " + numbers); ) ) 

Ausgabe

 TreeSet: (2, 4, 5, 6) Removed First Element: 2 Removed Last Element: 6 New TreeSet: (4, 5) 

4. headSet(), tailSet() and subSet() Methods

headSet(element, booleanValue)

The headSet() method returns all the elements of a tree set before the specified element (which is passed as an argument).

The booleanValue parameter is optional. Its default value is false.

If true is passed as a booleanValue, the method returns all the elements before the specified element including the specified element.

For example,

 import java.util.TreeSet; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(2); numbers.add(5); numbers.add(4); numbers.add(6); System.out.println("TreeSet: " + numbers); // Using headSet() with default boolean value System.out.println("Using headSet without boolean value: " + numbers.headSet(5)); // Using headSet() with specified boolean value System.out.println("Using headSet with boolean value: " + numbers.headSet(5, true)); ) ) 

Output

 TreeSet: (2, 4, 5, 6) Using headSet without boolean value: (2, 4) Using headSet with boolean value: (2, 4, 5) 

tailSet(element, booleanValue)

The tailSet() method returns all the elements of a tree set after the specified element (which is passed as a parameter) including the specified element.

The booleanValue parameter is optional. Its default value is true.

If false is passed as a booleanValue, the method returns all the elements after the specified element without including the specified element.

For example,

 import java.util.TreeSet; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(2); numbers.add(5); numbers.add(4); numbers.add(6); System.out.println("TreeSet: " + numbers); // Using tailSet() with default boolean value System.out.println("Using tailSet without boolean value: " + numbers.tailSet(4)); // Using tailSet() with specified boolean value System.out.println("Using tailSet with boolean value: " + numbers.tailSet(4, false)); ) ) 

Output

 TreeSet: (2, 4, 5, 6) Using tailSet without boolean value: (4, 5, 6) Using tailSet with boolean value: (5, 6) 

subSet(e1, bv1, e2, bv2)

The subSet() method returns all the elements between e1 and e2 including e1.

The bv1 and bv2 are optional parameters. The default value of bv1 is true, and the default value of bv2 is false.

If false is passed as bv1, the method returns all the elements between e1 and e2 without including e1.

If true is passed as bv2, the method returns all the elements between e1 and e2, including e1.

For example,

 import java.util.TreeSet; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(2); numbers.add(5); numbers.add(4); numbers.add(6); System.out.println("TreeSet: " + numbers); // Using subSet() with default boolean value System.out.println("Using subSet without boolean value: " + numbers.subSet(4, 6)); // Using subSet() with specified boolean value System.out.println("Using subSet with boolean value: " + numbers.subSet(4, false, 6, true)); ) ) 

Output

 TreeSet: (2, 4, 5, 6) Using subSet without boolean value: (4, 5) Using subSet with boolean value: (5, 6) 

Set Operations

The methods of the TreeSet class can also be used to perform various set operations.

Union of Sets

To perform the union between two sets, we use the addAll() method. For example,

 import java.util.TreeSet;; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet evenNumbers = new TreeSet(); evenNumbers.add(2); evenNumbers.add(4); System.out.println("TreeSet1: " + evenNumbers); TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(1); numbers.add(2); numbers.add(3); System.out.println("TreeSet2: " + numbers); // Union of two sets numbers.addAll(evenNumbers); System.out.println("Union is: " + numbers); ) ) 

Output

 TreeSet1: (2, 4) TreeSet2: (1, 2, 3) Union is: (1, 2, 3, 4) 

Intersection of Sets

To perform the intersection between two sets, we use the retainAll() method. For example,

 import java.util.TreeSet;; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet evenNumbers = new TreeSet(); evenNumbers.add(2); evenNumbers.add(4); System.out.println("TreeSet1: " + evenNumbers); TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(1); numbers.add(2); numbers.add(3); System.out.println("TreeSet2: " + numbers); // Intersection of two sets numbers.retainAll(evenNumbers); System.out.println("Intersection is: " + numbers); ) ) 

Output

 TreeSet1: (2, 4) TreeSet2: (1, 2, 3) Intersection is: (2) 

Difference of Sets

To calculate the difference between the two sets, we can use the removeAll() method. For example,

 import java.util.TreeSet;; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet evenNumbers = new TreeSet(); evenNumbers.add(2); evenNumbers.add(4); System.out.println("TreeSet1: " + evenNumbers); TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(1); numbers.add(2); numbers.add(3); numbers.add(4); System.out.println("TreeSet2: " + numbers); // Difference between two sets numbers.removeAll(evenNumbers); System.out.println("Difference is: " + numbers); ) ) 

Output

 TreeSet1: (2, 4) TreeSet2: (1, 2, 3, 4) Difference is: (1, 3) 

Subset of a Set

To check if a set is a subset of another set or not, we use the containsAll() method. For example,

 import java.util.TreeSet; class Main ( public static void main(String() args) ( TreeSet numbers = new TreeSet(); numbers.add(1); numbers.add(2); numbers.add(3); numbers.add(4); System.out.println("TreeSet1: " + numbers); TreeSet primeNumbers = new TreeSet(); primeNumbers.add(2); primeNumbers.add(3); System.out.println("TreeSet2: " + primeNumbers); // Check if primeNumbers is subset of numbers boolean result = numbers.containsAll(primeNumbers); System.out.println("Is TreeSet2 subset of TreeSet1? " + result); ) ) 

Output

 TreeSet1: (1, 2, 3, 4) TreeSet2: (2, 3) Is TreeSet2 subset of TreeSet1? True 

Other Methods of TreeSet

Method	Description
clone()	Creates a copy of the TreeSet
contains()	Searches the TreeSet for the specified element and returns a boolean result
isEmpty()	Checks if the TreeSet is empty
size()	Returns the size of the TreeSet
clear()	Removes all the elements from the TreeSet

To learn more, visit Java TreeSet (official Java documentation).

TreeSet Vs. HashSet

Both the TreeSet as well as the HashSet implements the Set interface. However, there exist some differences between them.

• Unlike HashSet, elements in TreeSet are stored in some order. It is because TreeSet implements the SortedSet interface as well.
• TreeSet provides some methods for easy navigation. For example, first(), last(), headSet(), tailSet(), etc. It is because TreeSet also implements the NavigableSet interface.
• HashSet is faster than the TreeSet for basic operations like add, remove, contains and size.

TreeSet Comparator

In all the examples above, tree set elements are sorted naturally. However, we can also customize the ordering of elements.

For this, we need to create our own comparator class based on which elements in a tree set are sorted. For example,

 import java.util.TreeSet; import java.util.Comparator; class Main ( public static void main(String() args) ( // Creating a tree set with customized comparator TreeSet animals = new TreeSet(new CustomComparator()); animals.add("Dog"); animals.add("Zebra"); animals.add("Cat"); animals.add("Horse"); System.out.println("TreeSet: " + animals); ) // Creating a comparator class public static class CustomComparator implements Comparator ( @Override public int compare(String animal1, String animal2) ( int value = animal1.compareTo(animal2); // elements are sorted in reverse order if (value> 0) ( return -1; ) else if (value < 0) ( return 1; ) else ( return 0; ) ) ) ) 

Output

 TreeSet: (Zebra, Horse, Dog, Cat) 

In the above example, we have created a tree set passing CustomComparator class as an argument.

Die CustomComparator-Klasse implementiert die ComparatorSchnittstelle.

Wir überschreiben dann die compare()Methode. Die Methode sortiert nun die Elemente in umgekehrter Reihenfolge.

Weitere Informationen finden Sie unter Java Comparator (offizielle Java-Dokumentation).