자바[JAVA] : Set - HashSet / TreeSet / LinkedHashSet 알아보기.

- Set

- 순서를 유지하지 않는 데이터의 집합. 데이터의 중복을 허용하지 않는다.

- 인덱스로 요소들을 관리하지 않는다.

예를 들어 나의 판매사이트의 하루 방문자 수(중복 접속을 제외한)를 구하고 싶을때, 126번째 손님이 중복으로 많이 들어올 경우 여러번이 아닌 한번 접속된 걸로 설정해야한다. (Set의 중복 허용 x 성질)

(구현 클래스 : HashSet, TreeSet, LinkedHashSet)

Set의 Collection 종류와 특징.

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- Set 컬렉션의 공통적인 주요 메서드.

Set 주요 메서드.

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-  HashSet 

HashSet은 Set인터페이스를 구현한 가장 대표적인 컬렉션이며, 특징대로 중복된  데이터를 저장할 수 없으며 순서를 유지하지 않는다.(자체적인 저장 방식에 따라 순서가 결정)

Set<변수 타입> 객체명 = new HashSet<변수 타입>();

HashSet<변수 타입> 객체명 = new HashSet<변수 타입>();

위 두 문장은 같은 의미 이지만, 되도록이면 맨 위 방법인 Set타입의 참조변수로 선언하는 것을 추천한다. 만일 HashSet을 선언하게되면 추 후 TreeSet과같은 다른 컬렉션으로 바꿔야 한다면 그만큼 문장들을 검토해야할 필요성이 있다. 하지만 Set선언은 HashSet 선언보다 사용할 수 있는 컬렉션의 범위가 넓기 때문이다. (나머지 컬렉션도 동일.)

- HashSet의 사용법과 예제

package bokTest;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class HashSetTest {

	public static void main(String[] args) {

		Set<String> set = new HashSet<String>();
		
		set.add("a");
		set.add("z");
		set.add("c");
		set.add("b");
		set.add("c"); //중복
		set.add("p");
		set.add("a"); //중복
		set.add("d");
		set.add("a"); //중복
		
		//Iterator 생성 방법 (*한번 생성 후 재사용 할경우 재생성 필수)
		Iterator<String> iter = set.iterator();
		
		while(iter.hasNext()) {
			System.out.println(iter.next());
		}
	}
}

결과값을 보면 add()를 사용하여 삽입된 요소의 중복이 제거된 형태를 볼 수 있으며, add()순서와 관계없이 데이터가 삽입된것을 알 수 있다. 또한 HashSet의 요소를 불러오기 위하여 Iterator(반복자)를 사용하였다.

but, 서로 다른 객체는 값이 같아도 중복으로 간주하지 않는다. ex)String a = "1"; 과 new Integer(1)은 같은 값으로 저장.

 

-  TreeSet 

TreeSet은 이진 검색 트리(binary search tree)라는 자료구조의 형태로 데이터를 저장하는 컬렉션 클래스이다. 중복된 데이터의 저장을 허용하지 않으며 정렬된 위치에 저장하므로 저장순서를 유지하지도 않는다. (이미 오름차순 자동정렬 완성 후 관리)값에 따라 오름차순 정렬 기준(정규식 0-9, A-Z, a-z 순)으로 정렬- TreeSet의 사용법과 예제

package bokTest;

import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

public class TreeSetTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>();
		
		set.add(80);
		set.add(50);
		set.add(90);
		set.add(10);
		set.add(60);
		
		//Iterator 생성 방법 (*한번 생성 후 재사용 할경우 재생성 필수)
		Iterator<Integer> iter = set.iterator();
		
		while(iter.hasNext()) { //iter에 다음 읽을 데이터가 있다면
			System.out.println(iter.next());
		}
	}
}

결과값을 보면 add()를 사용한 순서와 관계없이 오름차순으로 자동 정렬되는것을 볼 수 있다. (중복 또한 x)
역순 정렬 가능( NavigableSet descendingSet() )

TreeSet은 이진검색트리 구조(root와 node)이기 때문에 HashSet과는 다르게 추가된 메서드들이 존재한다.
- SortedSet headSet(Object o) : 지정된 객체(데이타)보다 작은 값의 객체들을 반환한다.
- SortedSet tailSet(Object o) : 지정된 객체(데이타)보다 큰 값의 객체들을 반환한다.
- Object pollFirst() : TreeSet의 첫번째 요소(제일 작은 값의 객체)를 반환한다.
- Object pollLast() : TreeSet의 마지막 번째 요소(제일 큰 값의 객체)를 반환한다.

- TreeSet의 이진 검색 트리의 저장과정과 특징

이진 검색 트리의 저장 과정.

- TreeSet에 사용되는 이진트리는 링크드리스트처럼 여러개의 노드(node)가 서로 연결된 구조로, 각 노드에 최대 2개의 노드를 연결할 수 있으며 '루트(root)'라고 불리는 하나의 노드에서부터 시작해서 계속 확장해나간다.

- 값의 크기를 비교하면서 트리를 따라 내려가고, 작은값은 왼쪽에 큰 값은 오른쪽에 저장.

- 왼쪽 마지막 레벨이 가장 작은 값이 되고 오른쪽 마지막 레벨의 값이 가장 큰 값이 된다.

- 비교에는 TreeSet에 저장되는 객체가 Comparable을 구현하던가 아니면, Comparator를 제공해서 두 객체를 비교할 방법을 알려줘야한다. (TreeSet의 비교 구현 방식)

이진 검색 트리(binary search tree)는

• 모든 노드는 최대 두 개의 자식노드를 가질 수 있다.
• 왼쪽 자식노드의 값은 부모노드의 값보다 작고 오른쪽 자식노드의 값은 부모노드의 값보다 커야한다.
• 노드의 추가 삭제에 시간이 걸린다.(순차적으로 저장하지 않으므로)
• 검색(범위검색)과 정렬에 유리하다.
• 중복된 값은 저장하지 못한다.

 

- LinkedHashSet 

ArrayList와 같이 List인터페이스를 구현한 컬렉션과 달리 HashSet은 저장순서를 유지하지 않는다는 것을 알 수 있었다. 저장순서를 유지하고 관리하고자 한다면 LinkedHashSet을 사용.

package javaTest;

import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;

public class LinkedHashSetTest {

	public static void main(String[] args) {
		  Set<String> set = new LinkedHashSet<String>();
	      
	      set.add("a");
	      set.add("z");
	      set.add("c");
	      set.add("b");
	      set.add("c"); //중복
	      set.add("p");
	      set.add("a"); //중복
	      set.add("d");
	      set.add("a"); //중복
	      
	      //Iterator 생성 방법 (*한번 생성 후 재사용 할경우 재생성 필수)
	      Iterator<String> iter = set.iterator();
	      
	      while(iter.hasNext()) {
	         System.out.println(iter.next());
	      }
          
          //Collectionx클래스의 sort를 쓰기위하여 Set의 객체들을 list에 담아 정렬.
          List<String> list = new LinkedList(set);
	      Collections.sort(list);
	}
}

결과값을 보면 add()된 값 순서로 저장된걸 확인할 수 있다. 중복 또한 제거된 값을 확인할 수 있다.

또한 Set인터페이스의 객체들은 ArrayList 또는 LinkedList에 담을 수 있다.

마지막으로 Set은 일반 배열로 변환 할 수 있다.
타입[] 배열명 = Set명.toArray(new 타입명[Set의 크기]);

public class LinkedHashSetTest {

	public static void main(String[] args) {
		  Set<String> set = new LinkedHashSet<String>();
	      
	      set.add("a");
	      set.add("z");
	      set.add("c");
	      
	      String arr[] = set.toArray(new String[set.size()]);
          for(String i : arr){
          	System.out.println(i);
          }
	}
}

 

출처 : 자바의 정석 2권 Collection