Java Academy · 강의

TreeSet과 NavigableSet

중복 없는 정렬된 요소를 저장하고 가장 가까운 요소를 조회하기 위해 floor, ceiling, higher, lower를 사용합니다.

TreeSet과 NavigableSet은(는) CoddyKit의 무료 Java Academy 강의입니다. 이것은 4개 중 3번째 강의입니다. 아래에서 전체 강의를 무료로 읽을 수 있으며, 내장 코드 에디터와 24/7 AI 튜터와 함께 브라우저에서 직접 실습할 수 있습니다. 이 강의는 Java Academy 학습 경로의 일부이며, 진행 상황이 웹과 CoddyKit 앱에 동기화됩니다. Java Academy 강의에는 총 4개의 강의가 포함되어 있습니다.

TreeSet이란 무엇인가요?

TreeSet은 레드-블랙 트리를 기반으로 하는 정렬된 집합입니다. 고유한 요소를 오름차순 자연 순서(또는 제공된 comparator)에 따라 저장합니다. 모든 연산은 O(log n)입니다.

import java.util.TreeSet;

TreeSet<String> names = new TreeSet<>();
names.add("Charlie");
names.add("Alice");
names.add("Bob");
names.add("Alice"); // duplicate ignored

for (String s : names) System.out.print(s + " ");
// Alice Bob Charlie

NavigableSet 메서드: floor, ceiling, lower, higher

TreeSet은 NavigableSet을 구현하여 가장 가까운 요소를 찾는 탐색 메서드를 제공합니다.

TreeSet<Integer> set = new TreeSet<>();
for (int i = 10; i <= 50; i += 10) set.add(i);
// {10, 20, 30, 40, 50}

System.out.println(set.floor(25));   // 20 (greatest ≤ 25)
System.out.println(set.ceiling(25)); // 30 (smallest ≥ 25)
System.out.println(set.lower(30));   // 20 (strictly less)
System.out.println(set.higher(30));  // 40 (strictly greater)

first, last, pollFirst, pollLast

경계에 있는 요소를 조회하거나 제거합니다.

TreeSet<String> ts = new TreeSet<>(Set.of("cherry","apple","banana","date"));

System.out.println(ts.first());       // apple
System.out.println(ts.last());        // date
System.out.println(ts.pollFirst());   // apple (removed)
System.out.println(ts.pollLast());    // date (removed)
System.out.println(ts);              // [banana, cherry]

headSet, tailSet, subSet

정렬된 하위 집합 뷰를 추출합니다.

TreeSet<Integer> set = new TreeSet<>(Set.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10));

System.out.println(set.headSet(5));      // [1, 2, 3, 4]
System.out.println(set.tailSet(7));      // [7, 8, 9, 10]
System.out.println(set.subSet(3, 7));    // [3, 4, 5, 6]

// Inclusive upper bound:
System.out.println(set.subSet(3, true, 7, true)); // [3,4,5,6,7]

내림차순 순회

역순으로 순회하려면 descendingIterator() 또는 descendingSet()을 사용합니다.

TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<>(Set.of(1,3,5,7,9));

// Descending iterator
var it = ts.descendingIterator();
while (it.hasNext()) System.out.print(it.next() + " ");
// 9 7 5 3 1

Comparator를 통한 사용자 정의 순서

자연 순서가 아닌 순서로 정렬하려면 Comparator를 전달합니다. 예를 들어 가장 긴 문자열이 먼저 오도록 정렬할 수 있습니다.

TreeSet<String> byLength = new TreeSet<>(
    Comparator.comparingInt(String::length)
              .thenComparing(Comparator.naturalOrder())
);
byLength.add("Hi");
byLength.add("Hello");
byLength.add("Hey");
byLength.add("Java");

for (String s : byLength) System.out.print(s + " ");
// Hi Hey Java Hello

사용 사례: 정렬된 고유 사용자 이름

사용자 이름을 TreeSet에 저장하면 중복을 자동으로 제거하고 알파벳순을 유지할 수 있습니다.

TreeSet<String> users = new TreeSet<>();
users.add("alice");
users.add("bob");
users.add("alice"); // ignored
users.add("carol");

System.out.println(users.first()); // alice
System.out.println(users);         // [alice, bob, carol]

사용 사례: 범위 내 요소 개수 세기

subSet을 사용하여 범위에 속하는 요소의 개수를 셉니다.

TreeSet<Integer> scores = new TreeSet<>();
for (int s : new int[]{45,62,78,55,90,88,34,71}) scores.add(s);

// Scores between 60 and 89 (inclusive)
int count = scores.subSet(60, true, 89, true).size();
System.out.println("Students in B range: " + count); // 3 (62, 78, 88... wait: 62,78,71,88=4)
// Actually: 62,71,78,88 = 4

TreeSet, HashSet, LinkedHashSet 비교

필요에 따라 선택합니다.

HashSet: 연산 O(1), 순서 없음
LinkedHashSet: 연산 O(1), 삽입 순서 유지
TreeSet: 연산 O(log n), 정렬 순서, 탐색 메서드 제공

TreeSet의 요소는 Comparable을 구현하거나 Comparator를 사용해야 합니다.

Null 요소

자연 순서를 사용할 때 TreeSet은 null 요소를 허용하지 않습니다. null은 비교할 수 없으므로 NullPointerException이 발생합니다. null을 명시적으로 처리하는 사용자 정의 comparator를 사용하면 됩니다.

TreeSet<String> ts = new TreeSet<>();
try {
    ts.add(null); // throws NullPointerException
} catch (NullPointerException e) {
    System.out.println("Cannot add null: " + e);
}

스레드 안전성

TreeSet은 NOT 스레드 안전합니다. Collections.synchronizedSortedSet()으로 외부에서 동기화하거나, 정렬과 스레드 안전성을 모두 제공하는 ConcurrentSkipListSet을 사용합니다.

빠른 확인

TreeSet<Integer>에 {10, 20, 30, 40, 50}이 들어 있습니다. set.ceiling(35)는 무엇을 반환하나요?

복습: TreeSet과 NavigableSet

핵심 내용:

TreeSet은 고유하고 정렬된 요소를 저장합니다(O(log n))
NavigableSet을 구현하여 floor, ceiling, lower, higher, first, last를 제공합니다
headSet, tailSet, subSet은 원본을 기반으로 하는 범위 뷰를 반환합니다
역순에는 descendingSet()/descendingIterator()를 사용합니다
스레드 안전하지 않으므로 동시성에는 ConcurrentSkipListSet을 사용합니다

자주 묻는 질문

“TreeSet과 NavigableSet” 강의는 무료인가요?

네 — “TreeSet과 NavigableSet” 전체 내용을 이 웹사이트에서 무료로 읽을 수 있습니다. 인터랙티브하게 실습하려면(내장 코드 에디터와 24/7 AI 튜터), CoddyKit PRO로 업그레이드하면 Java Academy 강의 전체를 잠금 해제할 수 있습니다. Java Academy 강의에는 총 4개의 강의가 포함되어 있습니다.

“TreeSet과 NavigableSet”에서 뭘 배우나요?

중복 없는 정렬된 요소를 저장하고 가장 가까운 요소를 조회하기 위해 floor, ceiling, higher, lower를 사용합니다. 브라우저에서 직접 실행하는 실습 코드로 Java Academy을(를) 배우며, 24/7 AI 튜터가 강의를 진행하면서 질문에 답변해줍니다.

Java Academy을(를) 시작하는 데 경험이 필요한가요?

사전 경험은 필요하지 않습니다. CoddyKit의 Java Academy은(는) 초급자부터 고급 학습자까지를 위해 구성되어 있으므로, 여기서 시작하거나 처음부터 시작할 수 있으며 자신의 속도대로 진행할 수 있습니다. 이것은 4개 중 3번째 강의입니다.

“TreeSet과 NavigableSet” 강의는 얼마나 걸리나요?

대부분의 CoddyKit 강의는 약 5~10분이 소요됩니다. 각 강의는 간결하고 인터랙티브하여 꾸준한 진행이 가능하며, 웹과 앱에서 중단한 부분부터 바로 시작할 수 있습니다.

이 Java Academy 강의에서 코드를 작성하고 실행할 수 있나요?

네. 모든 Java Academy 강의에는 내장 코드 에디터가 포함되어 있으므로, 브라우저에서 바로 실제 코드를 작성하고 실행한 후 즉시 AI 피드백을 받을 수 있습니다 — 로컬 설정이 필요 없습니다.

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