集合系列 Set（八）：TreeSet

TreeSet 是 Set 集合的红黑树实现，但其内部并没有具体的逻辑，而是直接使用 TreeMap 对象实现。我们先来看看 TreeSet 的定义。

public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E>
    implements NavigableSet<E>, Cloneable, java.io.Serializable

可以看到 TreeSet 实现了 NavigableSet 接口，而 NavigableSet 接口又继承了 接口。SortedSet 接口又继承了 Set 接口。

public interface NavigableSet<E> extends SortedSet<E>

public interface SortedSet<E> extends Set<E> 

TreeSet 的类继承关系如下图所示。

原理

我们还是通过类成员变量、构造方法、核心方法来解析 TreeSet 的实现。

类成员变量

// 具体的实现类
private transient NavigableMap<E,Object> m;
// Map的value
private static final Object PRESENT = new Object();

构造方法

TreeSet 一共有 5 个构造方法，如下所示：

// 默认采用TreeMap实现
public TreeSet() {
    this(new TreeMap<E,Object>());
}
// 指定实现类型
TreeSet(NavigableMap<E,Object> m) {
    this.m = m;
}
// 指定TreeMap的比较器
public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
    this(new TreeMap<>(comparator));
}
// 指定初始集合
public TreeSet(Collection<? extends E> c) {
    this();
    addAll(c);
}
// 指定比较器以及初始集合
public TreeSet(SortedSet<E> s) {
    this(s.comparator());
    addAll(s);
}

可以看到，如果我们没有指定传入的 Map 类型，TreeSet 将自动采用 TreeMap 来实现。而如果你传入了 NavigableMap 类型的对象，那么就按照你传入的对象类型来实现。

核心方法

TreeSet 的核心方法实现直接采用了 TreeMap 的实现，无论是 add 还是 remove 方法。

public boolean add(E e) {
    return m.put(e, PRESENT)==null;
}
    
public boolean remove(Object o) {
    return m.remove(o)==PRESENT;
}

总结

TreeSet 的实现与 HashSet 类似，都是直接采用了 TreeMap 的方法实现。所以如果理解了 TreeMap，那么 TreeSet 就很简单了。