Java : TreeSet (ソートされたセット) - API使用例

TreeSet (Java SE 18 & JDK 18) の使用例まとめです。
だいたいのメソッドを網羅済みです。
API仕様のおともにどうぞ。


概要

TreeMapに基づくNavigableSet実装です。 要素の順序付けは、自然順序付けを使って行われるか、セット構築時に提供されるComparatorを使って行われます。そのどちらになるかは、使用するコンストラクタによって決まります。

クラス構成

TreeSet は、自然順序、もしくは指定した Comparator でソートされる Set です。

final var set = new TreeSet<String>();
System.out.println(set); // []
System.out.println(set.isEmpty()); // true

set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]
System.out.println(set.size()); // 3

System.out.println(set.contains("a")); // true
System.out.println(set.contains("b")); // true
System.out.println(set.contains("x")); // false
final var treeSet = new TreeSet<String>();
treeSet.add("ccc");
treeSet.add("ddd");
treeSet.add("aaa");
treeSet.add("bbb");

// TreeSet : 要素の順番は自然順序でソートされます。
System.out.println(treeSet); // [aaa, bbb, ccc, ddd]

final var hashSet = new HashSet<String>();
hashSet.add("ccc");
hashSet.add("ddd");
hashSet.add("aaa");
hashSet.add("bbb");

// HashSet : 要素の順番は保持されません。
System.out.println(hashSet); // [aaa, ccc, bbb, ddd]

関連記事:Set(セット)の基本

コンストラクタ

TreeSet ()

要素の自然順序付けに従ってソートされた、新しい空のツリー・セットを作成します。

final var set = new TreeSet<String>();
System.out.println(set); // []
System.out.println(set.isEmpty()); // true

set.add("b");
set.add("a");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]
System.out.println(set.size()); // 3
final var set = new TreeSet<Integer>();

set.add(100);
set.add(999);
set.add(-200);

System.out.println(set); // [-200, 100, 999]

TreeSet (Collection<? extends E> c)

指定されたコレクション内の要素を持ち、その要素の自然順序付けに従ってソートされた新しいツリー・セットを作成します。

final var c = List.of("b", "a", "c");

final var set = new TreeSet<>(c);
System.out.println(set); // [a, b, c]
System.out.println(set.size()); // 3

TreeSet (Comparator<? super E> comparator)

指定されたコンパレータに従ってソートされた、新しい空のツリー・セットを作成します。

final var src = List.of("bbb", "aaa", "ccc");

final var set1 = new TreeSet<String>();
set1.addAll(src);
System.out.println(set1); // [aaa, bbb, ccc]

final var set2 = new TreeSet<String>(Comparator.reverseOrder());
set2.addAll(src);
System.out.println(set2); // [ccc, bbb, aaa]

TreeSet (SortedSet<E> s)

指定されたソート・セットと同じ要素を持ち、同じ順序付けを使用する新しいツリー・セットを作成します。

final var s = new TreeSet<String>(Comparator.reverseOrder());
s.add("a");
s.add("b");
s.add("c");

System.out.println(s); // [c, b, a]

final var set = new TreeSet<>(s);
System.out.println(set); // [c, b, a]
System.out.println(set.size()); // 3

メソッド

boolean add (E e)

指定された要素がセットの要素として存在しない場合に、その要素をセットに追加します。

final var set = new TreeSet<String>();
System.out.println(set); // []

System.out.println(set.add("a")); // true
System.out.println(set); // [a]

System.out.println(set.add("b")); // true
System.out.println(set); // [a, b]

System.out.println(set.add("c")); // true
System.out.println(set); // [a, b, c]

System.out.println(set.add("a")); // false
System.out.println(set); // [a, b, c]

boolean addAll (Collection<? extends E> c)

指定されたコレクション内のすべての要素をセットに追加します。

final var src = Set.of("a", "b", "c");

{
    final var set = new TreeSet<>(src);
    System.out.println(set); // [a, b, c]

    System.out.println(set.addAll(Set.of("d", "e", "f"))); // true
    System.out.println(set);  // [a, b, c, d, e, f]
}
{
    final var set = new TreeSet<>(src);
    System.out.println(set); // [a, b, c]

    System.out.println(set.addAll(Set.of("a", "b", "c"))); // false
    System.out.println(set); // [a, b, c]
}
{
    final var set = new TreeSet<>(src);
    System.out.println(set); // [a, b, c]

    System.out.println(set.addAll(Set.of("a", "c", "e", "f"))); // true
    System.out.println(set); // [a, b, c, e, f]
}

E ceiling (E e)

このセット内で、指定された要素と等しいかそれよりも大きい要素の中で最小のものを返します。そのような要素が存在しない場合はnullを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("b");
set.add("d");
set.add("f");

System.out.println(set); // [b, d, f]

System.out.println(set.ceiling("a")); // b
System.out.println(set.ceiling("b")); // b
System.out.println(set.ceiling("c")); // d
System.out.println(set.ceiling("d")); // d
System.out.println(set.ceiling("e")); // f
System.out.println(set.ceiling("f")); // f
System.out.println(set.ceiling("g")); // null

void clear ()

すべての要素をセットから削除します。

final var set = new TreeSet<String>();
System.out.println(set); // []

set.add("a");
System.out.println(set); // [a]

set.add("b");
System.out.println(set); // [a, b]

set.clear();
System.out.println(set); // []

Object clone ()

TreeSetのインスタンスのシャロー・コピーを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]

final var cloned = set.clone();
System.out.println(cloned); // [a, b, c]
System.out.println(cloned.getClass()); // class java.util.TreeSet

Comparator<? super E> comparator ()

このセット内の要素を順序付けするために使うコンパレータを返します。ただし、このセットがその要素の自然順序付けを使う場合はnullを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
System.out.println(set); // []

final var comparator = set.comparator();
System.out.println(comparator); // null
final var set = new TreeSet<String>(Comparator.reverseOrder());
System.out.println(set); // []

final var comparator = set.comparator();
System.out.println(Objects.equals(comparator, Comparator.reverseOrder())); // true
final var set = new TreeSet<>(String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
System.out.println(set); // []

final var comparator = set.comparator();
System.out.println(Objects.equals(comparator, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER)); // true

boolean contains (Object o)

指定された要素がこのセットに含まれている場合にtrueを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
Collections.addAll(set, "a", "b", "c");
System.out.println(set); // [a, b, c]

System.out.println(set.contains("")); // false
System.out.println(set.contains("a")); // true
System.out.println(set.contains("b")); // true
System.out.println(set.contains("c")); // true

System.out.println(set.contains("X")); // false
System.out.println(set.contains("abc")); // false

Iterator<E> descendingIterator ()

このセットの要素のイテレータを降順で返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("aaa");
set.add("bbb");
set.add("ccc");

System.out.println(set); // [aaa, bbb, ccc]

final var iterator = set.descendingIterator();

System.out.println("-- forEachRemaining --");
iterator.forEachRemaining(s -> {
    System.out.println(s);
});

// 結果
// ↓
//-- forEachRemaining --
//ccc
//bbb
//aaa

NavigableSet<E> descendingSet ()

このセットに含まれる要素の逆順のビューを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]

final var descSet = set.descendingSet();
System.out.println(descSet); // [c, b, a]

set.add("d");

System.out.println(set); // [a, b, c, d]
System.out.println(descSet); // [d, c, b, a]

descSet.remove("b");

System.out.println(set); // [a, c, d]
System.out.println(descSet); // [d, c, a]

E first ()

セット内に現在ある最初(下端)の要素を返します。

final var set = new TreeSet<String>();
System.out.println(set); // []

set.add("b");

System.out.println(set); // [b]
System.out.println(set.first()); // b

set.add("c");

System.out.println(set); // [b, c]
System.out.println(set.first()); // b

set.add("a");

System.out.println(set); // [a, b, c]
System.out.println(set.first()); // a
final var set = new TreeSet<String>();
System.out.println(set); // []

try {
    set.first();
} catch (NoSuchElementException e) {
    System.out.println(e);
}

// 結果
// ↓
//java.util.NoSuchElementException

E floor (E e)

このセット内で、指定された要素と等しいかそれよりも小さい要素の中で最大のものを返します。そのような要素が存在しない場合はnullを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("b");
set.add("d");
set.add("f");

System.out.println(set); // [b, d, f]

System.out.println(set.floor("a")); // null
System.out.println(set.floor("b")); // b
System.out.println(set.floor("c")); // b
System.out.println(set.floor("d")); // d
System.out.println(set.floor("e")); // d
System.out.println(set.floor("f")); // f
System.out.println(set.floor("g")); // f

SortedSet<E> headSet (E toElement)

このセットのtoElementよりも確実に小さい要素を持つ部分のビューを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("x");
set.add("y");
set.add("z");

System.out.println(set); // [x, y, z]

final var headSet = set.headSet("z");
System.out.println(headSet); // [x, y]

set.add("a");

System.out.println(set); // [a, x, y, z]
System.out.println(headSet); // [a, x, y]

headSet.remove("x");

System.out.println(set); // [a, y, z]
System.out.println(headSet); // [a, y]
final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]

System.out.println(set.headSet("a")); // []
System.out.println(set.headSet("b")); // [a]
System.out.println(set.headSet("c")); // [a, b]
System.out.println(set.headSet("d")); // [a, b, c]

NavigableSet<E> headSet (E toElement, boolean inclusive)

このセットのtoElementよりも小さい要素(inclusiveがtrueの場合はそれよりも小さいかそれと等しい要素)を含む部分のビューを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("x");
set.add("y");
set.add("z");

System.out.println(set); // [x, y, z]

final var headSet = set.headSet("y", true);
System.out.println(headSet); // [x, y]

set.add("a");

System.out.println(set); // [a, x, y, z]
System.out.println(headSet); // [a, x, y]

headSet.remove("x");

System.out.println(set); // [a, y, z]
System.out.println(headSet); // [a, y]
final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]

System.out.println(set.headSet("a")); // []
System.out.println(set.headSet("a", true)); // [a]

System.out.println(set.headSet("b")); // [a]
System.out.println(set.headSet("b", true)); // [a, b]

System.out.println(set.headSet("c")); // [a, b]
System.out.println(set.headSet("c", true)); // [a, b, c]

System.out.println(set.headSet("d")); // [a, b, c]
System.out.println(set.headSet("d", true)); // [a, b, c]

E higher (E e)

このセット内で、指定された要素よりも確実に大きい要素の中で最小のものを返します。そのような要素が存在しない場合はnullを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("b");
set.add("d");
set.add("f");

System.out.println(set); // [b, d, f]

System.out.println(set.higher("a")); // b
System.out.println(set.higher("b")); // d
System.out.println(set.higher("c")); // d
System.out.println(set.higher("d")); // f
System.out.println(set.higher("e")); // f
System.out.println(set.higher("f")); // null
System.out.println(set.higher("g")); // null

boolean isEmpty ()

このセットに要素が1つも含まれていない場合にtrueを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]
System.out.println(set.isEmpty()); // false

set.clear();
System.out.println(set); // []
System.out.println(set.isEmpty()); // true

Iterator<E> iterator ()

このセットの要素のイテレータを昇順で返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("aaa");
set.add("bbb");
set.add("ccc");

System.out.println(set); // [aaa, bbb, ccc]

final var iterator = set.iterator();

System.out.println("-- forEachRemaining --");
iterator.forEachRemaining(s -> {
    System.out.println(s);
});

// 結果
// ↓
//-- forEachRemaining --
//aaa
//bbb
//ccc

E last ()

セット内に現在ある最後(上端)の要素を返します。

final var set = new TreeSet<String>();
System.out.println(set); // []

set.add("b");

System.out.println(set); // [b]
System.out.println(set.last()); // b

set.add("a");

System.out.println(set); // [a, b]
System.out.println(set.last()); // b

set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]
System.out.println(set.last()); // c
final var set = new TreeSet<String>();
System.out.println(set); // []

try {
    set.last();
} catch (NoSuchElementException e) {
    System.out.println(e);
}

// 結果
// ↓
//java.util.NoSuchElementException

E lower (E e)

このセット内で、指定された要素よりも確実に小さい要素の中で最大のものを返します。そのような要素が存在しない場合はnullを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("b");
set.add("d");
set.add("f");

System.out.println(set); // [b, d, f]

System.out.println(set.lower("a")); // null
System.out.println(set.lower("b")); // null
System.out.println(set.lower("c")); // b
System.out.println(set.lower("d")); // b
System.out.println(set.lower("e")); // d
System.out.println(set.lower("f")); // d
System.out.println(set.lower("g")); // f

E pollFirst ()

最初(下端)の要素を取得して削除します。このセットが空の場合はnullを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]

System.out.println(set.pollFirst()); // a
System.out.println(set); // [b, c]

System.out.println(set.pollFirst()); // b
System.out.println(set); // [c]

System.out.println(set.pollFirst()); // c
System.out.println(set); // []

System.out.println(set.pollFirst()); // null

E pollLast ()

最後(上端)の要素を取得して削除します。このセットが空の場合はnullを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]

System.out.println(set.pollLast()); // c
System.out.println(set); // [a, b]

System.out.println(set.pollLast()); // b
System.out.println(set); // [a]

System.out.println(set.pollLast()); // a
System.out.println(set); // []

System.out.println(set.pollLast()); // null

boolean remove (Object o)

指定された要素がこのセットに存在する場合に、要素をセットから削除します。

final var src = Set.of("a", "b", "c");

{
    final var set = new TreeSet<>(src);
    System.out.println(set); // [a, b, c]

    System.out.println(set.remove("")); // false
    System.out.println(set); // [a, b, c]
}
{
    final var set = new TreeSet<>(src);
    System.out.println(set); // [a, b, c]

    System.out.println(set.remove("a")); // true
    System.out.println(set); // [b, c]
}
{
    final var set = new TreeSet<>(src);
    System.out.println(set); // [a, b, c]

    System.out.println(set.remove("b")); // true
    System.out.println(set); // [a, c]
}
{
    final var set = new TreeSet<>(src);
    System.out.println(set); // [a, b, c]

    System.out.println(set.remove("X")); // false
    System.out.println(set); // [a, b, c]
}

int size ()

セット内の要素数(そのカーディナリティ)を返します。

final var set1 = new TreeSet<String>();
System.out.println(set1); // []
System.out.println(set1.size()); // 0

final var set2 = new TreeSet<String>();
Collections.addAll(set2, "a", "b", "c");
System.out.println(set2); // [a, b, c]
System.out.println(set2.size()); // 3

Spliterator<E> spliterator ()

このセット内の要素に対する遅延バインディングおよびフェイルファスト Spliteratorを作成します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("aaa");
set.add("bbb");
set.add("ccc");

System.out.println(set); // [aaa, bbb, ccc]

final var spliterator = set.spliterator();

System.out.println("-- forEachRemaining --");
spliterator.forEachRemaining(s -> {
    System.out.println(s);
});

// 結果
// ↓
//-- forEachRemaining --
//aaa
//bbb
//ccc

NavigableSet<E> subSet (E fromElement, boolean fromInclusive, E toElement, boolean toInclusive)

このセットのfromElement - toElementの要素範囲を持つ部分のビューを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("x");
set.add("y");
set.add("z");

System.out.println(set); // [x, y, z]

final var subSet = set.subSet("a", true, "y", true);
System.out.println(subSet); // [x, y]

set.add("a");

System.out.println(set); // [a, x, y, z]
System.out.println(subSet); // [a, x, y]

subSet.remove("x");

System.out.println(set); // [a, y, z]
System.out.println(subSet); // [a, y]
final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]

System.out.println(set.subSet("a", true, "c", true)); // [a, b, c]
System.out.println(set.subSet("a", true, "c", false)); // [a, b]
System.out.println(set.subSet("a", false, "c", true)); // [b, c]
System.out.println(set.subSet("a", false, "c", false)); // [b]

System.out.println(set.subSet("a", true, "a", false)); // []
System.out.println(set.subSet("a", true, "b", false)); // [a]
System.out.println(set.subSet("a", true, "c", false)); // [a, b]
System.out.println(set.subSet("a", true, "d", false)); // [a, b, c]

System.out.println(set.subSet("a", true, "d", false)); // [a, b, c]
System.out.println(set.subSet("b", true, "d", false)); // [b, c]
System.out.println(set.subSet("c", true, "d", false)); // [c]
System.out.println(set.subSet("d", true, "d", false)); // []

SortedSet<E> subSet (E fromElement, E toElement)

このセットのfromElement (これを含む) - toElement (これを含まない)の要素範囲を持つ部分のビューを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("x");
set.add("y");
set.add("z");

System.out.println(set); // [x, y, z]

final var subSet = set.subSet("a", "z");
System.out.println(subSet); // [x, y]

set.add("a");

System.out.println(set); // [a, x, y, z]
System.out.println(subSet); // [a, x, y]

subSet.remove("x");

System.out.println(set); // [a, y, z]
System.out.println(subSet); // [a, y]
final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]

System.out.println(set.subSet("a", "a")); // []
System.out.println(set.subSet("a", "b")); // [a]
System.out.println(set.subSet("a", "c")); // [a, b]
System.out.println(set.subSet("a", "d")); // [a, b, c]

System.out.println(set.subSet("a", "d")); // [a, b, c]
System.out.println(set.subSet("b", "d")); // [b, c]
System.out.println(set.subSet("c", "d")); // [c]
System.out.println(set.subSet("d", "d")); // []

SortedSet<E> tailSet (E fromElement)

このセットのfromElementに等しいかそれよりも大きい要素を持つ部分のビューを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]

final var tailSet = set.tailSet("b");
System.out.println(tailSet); // [b, c]

set.add("d");

System.out.println(set); // [a, b, c, d]
System.out.println(tailSet); // [b, c, d]

tailSet.remove("b");

System.out.println(set); // [a, c, d]
System.out.println(tailSet); // [c, d]
final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]

System.out.println(set.tailSet("a")); // [a, b, c]
System.out.println(set.tailSet("b")); // [b, c]
System.out.println(set.tailSet("c")); // [c]
System.out.println(set.tailSet("d")); // []

NavigableSet<E> tailSet (E fromElement, boolean inclusive)

このセットのfromElementよりも大きい要素(inclusiveがtrueの場合はそれよりも大きいかそれと等しい要素)を含む部分のビューを返します。

final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]

final var tailSet = set.tailSet("a", false);
System.out.println(tailSet); // [b, c]

set.add("d");

System.out.println(set); // [a, b, c, d]
System.out.println(tailSet); // [b, c, d]

tailSet.remove("b");

System.out.println(set); // [a, c, d]
System.out.println(tailSet); // [c, d]
final var set = new TreeSet<String>();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

System.out.println(set); // [a, b, c]

System.out.println(set.tailSet("a")); // [a, b, c]
System.out.println(set.tailSet("a", false)); // [b, c]

System.out.println(set.tailSet("b")); // [b, c]
System.out.println(set.tailSet("b", false)); // [c]

System.out.println(set.tailSet("c")); // [c]
System.out.println(set.tailSet("c", false)); // []

AbstractSetで宣言されたメソッド

equals, hashCode, removeAll

Java API 使用例 : AbstractSet」をご参照ください。

AbstractCollectionで宣言されたメソッド

containsAll, retainAll, toArray, toArray, toString

Java API 使用例 : AbstractCollection」をご参照ください。

Collectionで宣言されたメソッド

parallelStream, removeIf, stream, toArray

Java API 使用例 : Collection」をご参照ください。

Iterableで宣言されたメソッド

forEach

Java API 使用例 : Iterable」をご参照ください。

Setで宣言されたメソッド

containsAll, equals, hashCode, removeAll, retainAll, toArray, toArray

Java API 使用例 : Set」をご参照ください。


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