在Java里如何使用TreeSet实现排序集合_Java集合排序与树结构说明_技术教程

TreeSet底层基于红黑树（通过TreeMap实现），天然去重、有序，增删查均为O(log n)；要求元素可比较（Comparable或Comparator），不支持null；迭代顺序即排序顺序，非插入顺序；subSet等返回实时视图。

TreeSet 本质是红黑树，不是简单排序工具

TreeSet 底层用的是 TreeMap，它本身不存储元素，而是把元素作为 key 存进 TreeMap，value 固定为 PRESENT（一个静态 Object）。这意味着：它天然去重、自动按顺序维护，但**不是靠插入后调用 sort() 实现的**，而是在每次 add() 时就通过红黑树的插入逻辑完成位置调整。

不能存 null（否则抛 NullPointerException）
元素必须实现 Comparable 接口，或构造时传入
Comparator，否则运行时报 ClassCastException
增删查时间复杂度都是 O(log n)，比 HashSet 慢，但比 ArrayList + Collections.sort() 在频繁增删场景下稳定得多

添加自定义对象时必须处理比较逻辑

比如有一个 Person 类，直接丢进 TreeSet 会报错：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: Person cannot be cast to java.lang.Comparable

解决方式有两种，选其一即可：

让类实现 Comparable，重写 compareTo()（推荐用于自然排序逻辑明确的场景）
构造 TreeSet 时传入 Comparator（适合临时排序、多字段组合、或无法修改类源码的情况）

例如按年龄升序：

TreeSet set = new TreeSet<>((p1, p2) -> Integer.compare(p1.getAge(), p2.getAge()));

注意：如果用了 lambda 写 Comparator，后续往集合里加的每个 Person 都必须非空，否则 getAge() 可能 NPE —— 这个空指针不会在 add() 时报，而是在红黑树比较节点时触发，堆栈难定位。

TreeSet 的“有序”是迭代顺序，不是插入顺序

它不保留你 add() 的先后次序，只保证按比较规则从小到大（或按 Comparator 定义的顺序）排列。比如：

TreeSet set = new TreeSet<>();
set.add(5);
set.add(1);
set.add(3);
// 迭代结果一定是 [1, 3, 5]，不是 [5, 1, 3]

如果你需要「插入顺序 + 去重」，该用 LinkedHashSet；如果需要「插入顺序 + 可重复 + 排序视图」，得自己维护 ArrayList 并手动 Collections.sort()，别硬套 TreeSet。

另外，TreeSet 的 first()、last()、higher()、lower() 等方法非常高效，适合做范围查询或找极值，但别误以为它支持随机索引访问 —— 它没有 get(int index)。

小心 subSet / headSet / tailSet 返回的是视图，不是副本

这些方法返回的子集是原 TreeSet 的**实时视图**，对子集的修改会直接影响原集合，反之亦然：

TreeSet set = new TreeSet<>(Arrays.asList(1, 3, 5, 7, 9));
SortedSet sub = set.subSet(3, true, 7, true); // [3, 5, 7]
sub.add(4); // set 现在变成 [1, 3, 4, 5, 7, 9]
set.remove(5); // sub 现在变成 [3, 4, 7]

如果不希望联动，得显式复制：