227. Java 集合 - 排序Set中的元素 —— SortedSet 与 NavigableSet

1. 🔹 Set还能排序？是的！SortedSet了解一下！

除了普通的Set接口，Java还提供了两个强大的扩展接口：

• SortedSet
• NavigableSet

这两个接口都是为了让集合中的元素保持排序状态而设计的！

2. 🚀 什么是SortedSet？

SortedSet接口的特点是：
✅ 集合中的元素始终按照升序排列（从小到大）。

📢 重要提醒：具体如何实现排序，是由具体的集合实现类（比如TreeSet）来决定的。

2.1 📌 排序需要比较，那元素怎么比较？

为了让元素可以排序，Java提供了两种标准的比较方式：

🔹 即使元素本身已经实现了Comparable，你仍然可以通过Comparator来指定不同的排序规则，灵活切换排序方式！

2.2 🛠️ 示例：使用TreeSet（实现了SortedSet）

import java.util.*;

public class SortedSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用元素自带的自然排序（字母顺序）
        SortedSet<String> names = new TreeSet<>();
        names.add("Charlie");
        names.add("Alice");
        names.add("Bob");

        System.out.println("Sorted names: " + names);

        // 使用Comparator自定义逆序排序
        SortedSet<String> reversedNames = new TreeSet<>(Comparator.reverseOrder());
        reversedNames.addAll(names);

        System.out.println("Reversed sorted names: " + reversedNames);
    }
}

运行输出：

Sorted names: [Alice, Bob, Charlie]
Reversed sorted names: [Charlie, Bob, Alice]

3. 🎯 排序（Sorting） vs 顺序（Ordering）

这两个概念非常重要，经常会被混淆：

4. 📚 SortedSet支持的新操作

在普通Set基础上，SortedSet增加了以下操作：

✅ 获取最小元素（first()）和最大元素（last()）
✅ 截取某一范围内的元素：

• headSet(E toElement)：取出比指定元素小的所有元素
• tailSet(E fromElement)：取出比指定元素大的所有元素 ✅ 迭代时总是从最小元素开始，到最大元素结束

5. 🔥 再升级：NavigableSet！

NavigableSet是SortedSet的子接口，它增加了更多灵活操作，比如：

✅ 可以反向遍历元素（从大到小）
✅ 更方便地获取：

• 刚好小于某元素的元素（lower()）
• 刚好大于某元素的元素（higher()）
• 小于等于（floor()）
• 大于等于（ceiling()）

🛠️ 示例：NavigableSet操作

import java.util.*;

public class NavigableSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        NavigableSet<Integer> numbers = new TreeSet<>(Arrays.asList(10, 20, 30, 40, 50));

        System.out.println("Numbers: " + numbers);

        System.out.println("Lower than 30: " + numbers.lower(30)); // 20
        System.out.println("Higher than 30: " + numbers.higher(30)); // 40
        System.out.println("Floor of 30: " + numbers.floor(30)); // 30
        System.out.println("Ceiling of 25: " + numbers.ceiling(25)); // 30

        // 反向遍历
        System.out.println("Descending order: " + numbers.descendingSet());
    }
}

运行输出：

Numbers: [10, 20, 30, 40, 50]
Lower than 30: 20
Higher than 30: 40
Floor of 30: 30
Ceiling of 25: 30
Descending order: [50, 40, 30, 20, 10]

📌 小总结

🎤 小建议

• 举例互动

  “如果我想要一个集合，不但去重，还要求元素自动按大小排列，我该选哪个？（答案：TreeSet）”

• 小结过渡

  “我们了解了Set还能排序，那么下一步，咱们来看看Map接口，它也可以排序！而且，Map中是存储‘键值对’哦！”