【Java 基础篇】Java TreeSet 详解：红黑树实现的有序集合

TreeSet 是 Java 集合框架中的一个类，它实现了 Set 接口，提供了有序的集合操作。TreeSet 底层通常使用红黑树（Red-Black tree）实现，确保了在最坏的情况下，基本操作的时间复杂度为 O(log n)。

以下是 TreeSet 的一些主要特性和使用方法：

1. 自然排序：TreeSet 会将其元素按照自然顺序进行排序，对于实现了 Comparable 接口的元素，会根据 compareTo 方法的返回值来进行排序。
2. 定制排序：可以在创建 TreeSet 时提供一个 Comparator，以实现自定义的排序方式。
3. 不允许元素重复：TreeSet 不包含重复元素，每个元素只能添加一次。
4. 高效的搜索操作：可以使用 TreeSet 的 ceiling、floor、higher 和 lower 方法来高效地搜索集合中的元素。
5. 线程不安全：TreeSet 不是同步的，如果多个线程同时访问一个 TreeSet 实例，需要在外部进行适当的同步处理。

下面是一个简单的 TreeSet 使用示例：

import java.util.TreeSet;
 
public class TreeSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用自然排序
        TreeSet<Integer> naturalSet = new TreeSet<>();
        naturalSet.add(2);
        naturalSet.add(1);
        naturalSet.add(3);
        System.out.println(naturalSet); // 输出：[1, 2, 3]
 
        // 使用自定义排序
        TreeSet<String> customSet = new TreeSet<>(String::compareToIgnoreCase);
        customSet.add("Apple");
        customSet.add("Banana");
        customSet.add("Cherry");
        System.out.println(customSet); // 输出：[apple, banana, cherry]
    }
}

在这个示例中，我们创建了两个 TreeSet 实例，一个使用了自然排序，另一个使用了定制排序（不区分大小写）。这展示了 TreeSet 的基本用法和排序特性。