Java 的 NavigableSet 接口（即 java.util.NavigableSet）是 SortedSet 接口的子类型。因此，NavigableSet 继承了 SortedSet 的核心行为（如元素排序特性），同时在此基础上新增了一组专门用于元素导航的方法。在本文中，我将深入讲解 Java NavigableSet 中部分常用的导航方法。
在 Java 6 至 Java 13 版本中，java.util 包中仅有 java.util.TreeSet 类实现了 NavigableSet 接口。尽管 java.util.concurrent 包中存在 ConcurrentSkipListSet 这一实现类，但它不在本教程的讨论范围内。
如下图：
要创建 Java 中的 NavigableSet，需实例化一个实现了 NavigableSet 接口的类。以下是创建 TreeSet 实例的示例（TreeSet 类实现了 NavigableSet 接口）：
NavigableSet<String> set = new TreeSet<>();
set.add("about");
set.add("sport");
set.add("dance");
descendingSet() 方法会返回一个 NavigableSet，其元素顺序与当前集合的顺序完全相反。需要注意的是，返回的集合是原始 NavigableSet 的 “视图”—— 它并非独立的新集合，而是依赖原始集合存在，因此对这个降序集合所做的修改，也会同步反映到原始集合中。例如：
package com.hxstrive.java_collection.set;
import java.util.NavigableSet;
import java.util.TreeSet;
public class NavigableSetExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个NavigableSet并添加元素
NavigableSet<Integer> numbers = new TreeSet<>();
numbers.add(10);
numbers.add(20);
numbers.add(30);
numbers.add(40);
// 获取降序视图
NavigableSet<Integer> descendingNumbers = numbers.descendingSet();
System.out.println("原始集合（升序）: " + numbers);
System.out.println("降序视图集合: " + descendingNumbers);
// 对降序视图进行修改
descendingNumbers.add(25);
System.out.println("\n添加元素25后：");
System.out.println("降序视图集合: " + descendingNumbers);
System.out.println("原始集合（自动维持排序）: " + numbers);
}
}运行结果：
原始集合（升序）: [10, 20, 30, 40] 降序视图集合: [40, 30, 20, 10] 添加元素25后： 降序视图集合: [40, 30, 25, 20, 10] 原始集合（自动维持排序）: [10, 20, 25, 30, 40]
descendingIterator() 方法允许你以相反顺序迭代 NavigableSet（本身也是 SortedSet）中的元素，且不会改变集合内部的原始排序。例如：
package com.hxstrive.java_collection.set;
import java.util.Iterator;
import java.util.NavigableSet;
import java.util.TreeSet;
public class DescendingIteratorExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建NavigableSet并添加元素
NavigableSet<String> fruits = new TreeSet<>();
fruits.add("apple");
fruits.add("banana");
fruits.add("cherry");
fruits.add("date");
System.out.println("原始集合（自然排序）: " + fruits);
// 使用descendingIterator()逆序迭代
System.out.println("逆序迭代结果:");
Iterator<String> descendingIterator = fruits.descendingIterator();
while (descendingIterator.hasNext()) {
System.out.println(descendingIterator.next());
}
// 验证原始集合顺序未改变
System.out.println("\n迭代后原始集合: " + fruits);
}
}运行结果：
原始集合（自然排序）: [apple, banana, cherry, date] 逆序迭代结果: date cherry banana apple 迭代后原始集合: [apple, banana, cherry, date]
headSet() 方法会返回原始 NavigableSet 的一个视图，这个视图中仅包含所有 “小于” 给定元素的元素（判断依据为集合的排序规则）。以下是具体示例：
package com.hxstrive.java_collection.set;
import java.util.NavigableSet;
import java.util.SortedSet;
import java.util.TreeSet;
public class NavigableSetHeadSetExample {
public static void main(String[] args) {
NavigableSet<String> original = new TreeSet<>();
original.add("1");
original.add("2");
original.add("3");
original.add("4");
// headset1 包含所有小于 "3" 的元素："1"、"2"
SortedSet<String> headset1 = original.headSet("3");
System.out.println("headSet(\"3\") 结果：" + headset1);
// headset2 包含所有小于等于 "3" 的元素："1"、"2"、"3"（因 inclusive=true）
NavigableSet<String> headset2 = original.headSet("3", true);
System.out.println("headSet(\"3\", true) 结果：" + headset2);
}
}运行结果：
headSet("3") 结果：[1, 2]
headSet("3", true) 结果：[1, 2, 3]
tailSet() 方法的工作方式与 headSet() 方法相同，不同之处在于它返回所有大于或等于给定参数元素的元素。例如：
package com.hxstrive.java_collection.set;
import java.util.NavigableSet;
import java.util.TreeSet;
public class NavigableSetDemo {
public static void main(String[] args) {
NavigableSet<String> original = new TreeSet<>();
original.add("1");
original.add("2");
original.add("3");
// tailSet 将包含 “2” 和 “3”
SortedSet<String> tailSet = original.tailSet("2");
System.out.println(tailSet); // [2, 3]
// tailSet2 将仅包含 “3”，因为 “inclusive” 参数设为 false
NavigableSet<String> tailSet2 = original.tailSet("2", false);
System.out.println(tailSet2); // [3]
}
}运行结果：
[2, 3] [3]
subSet() 方法允许你传入两个参数，用于划定要返回的视图集合的边界。符合第一个边界的元素会被包含在内，而符合最后一个边界的元素则不会被包含。例如：
package com.hxstrive.java_collection.set;
import java.util.NavigableSet;
import java.util.TreeSet;
public class NavigableSetDemo {
public static void main(String[] args) {
NavigableSet<String> original = new TreeSet<>();
original.add("1");
original.add("2");
original.add("3");
original.add("4");
original.add("5");
// subset 将包含 "2" 和 "3"
SortedSet<String> subset = original.subSet("2", "4");
System.out.println("subset=" + subset);
// subset2 将包含 "2", "3" 和 "4"
// 因为 fromInclusive=true 和 toInclusive=true
NavigableSet<String> subset2 = original.subSet("2", true, "4", true);
System.out.println("subset2=" + subset2);
}
}运行结果：
subset=[2, 3] subset2=[2, 3, 4]
ceiling() 方法返回此集合中大于或等于传递给 ceiling() 方法的参数元素的最小元素。例如：
package com.hxstrive.java_collection.set;
import java.util.NavigableSet;
import java.util.TreeSet;
public class NavigableSetDemo {
public static void main(String[] args) {
NavigableSet<String> original = new TreeSet<>();
original.add("1");
original.add("3");
original.add("5");
String ceiling = original.ceiling("2");
System.out.println("ceiling=" + ceiling); // ceiling=3
}
}运行结果：
ceiling=3
floor() 方法与 ceiling() 方法的作用相反，它会返回小于或等于给定参数值的最大元素。例如：
package com.hxstrive.java_collection.set;
import java.util.NavigableSet;
import java.util.TreeSet;
public class NavigableSetDemo {
public static void main(String[] args) {
NavigableSet<String> original = new TreeSet<>();
original.add("1");
original.add("3");
original.add("5");
String floor = original.floor("2");
System.out.println("floor=" + floor); // ceiling=3
}
}运行结果：
floor=1
higher() 方法会返回此集合中大于（不等于）作为参数传递给 higher() 方法的元素的最小元素。例如：
package com.hxstrive.java_collection.set;
import java.util.NavigableSet;
import java.util.TreeSet;
public class NavigableSetDemo {
public static void main(String[] args) {
NavigableSet<String> original = new TreeSet<>();
original.add("1");
original.add("2");
original.add("3");
String higher = original.higher("2");
System.out.println("higher=" + higher);
}
}运行结果：
higher=3
lower() 方法与 higher() 方法的作用相反，它会返回小于（不等于）给定参数的最大元素。例如：
package com.hxstrive.java_collection.set;
import java.util.NavigableSet;
import java.util.TreeSet;
public class NavigableSetDemo {
public static void main(String[] args) {
NavigableSet<String> original = new TreeSet<>();
original.add("1");
original.add("2");
original.add("3");
String lower = original.lower("2");
System.out.println("lower=" + lower);
}
}运行结果：
lower=1
pollFirst() 方法会返回并移除 NavigableSet 中的“第一个”元素，如果集合为空，则返回 null。“第一个”指的是根据集合的排序规则确定的最小元素。例如：
package com.hxstrive.java_collection.set;
import java.util.NavigableSet;
import java.util.TreeSet;
public class NavigableSetDemo {
public static void main(String[] args) {
NavigableSet<String> original = new TreeSet<>();
original.add("1");
original.add("2");
original.add("3");
String first = original.pollFirst();
System.out.println("first=" + first);
}
}运行结果：
first=1
pollLast()方法会返回并移除NavigableSet中的“最后一个”元素。“最后一个”指的是根据集合的元素排序规则确定的最大元素。以下是一个Java的NavigableSet的pollLast()示例：
package com.hxstrive.java_collection.set;
import java.util.NavigableSet;
import java.util.TreeSet;
public class NavigableSetDemo {
public static void main(String[] args) {
NavigableSet<String> original = new TreeSet<>();
original.add("1");
original.add("2");
original.add("3");
String last = original.pollLast();
System.out.println("last=" + last);
}
}运行结果：
last=3
川公网安备51010802032098