[Java] Class HashSet

Collection Framework

데이터 군을 저장하는 클래스들을 표준화한 설계

컬렉션 Collection :  다수의 데이터. 데이터 그룹

프레임웍 Framework :  표준화된 프로그래밍 방식.

Class HashSet

Set 인터페이스를 구현한 가장 대표적인 컬렉션.

내부적으로 HashMap을 이용해서 만들어졌으며, 해싱(hashing)을 이용해서 구현했다.

중복된 요소를 저장하지 않는다.

자체적인 저장방식에 따라 순서를 결정한다.

Public constructors

• load factor
  

    컬렉션 클래스에 저장공간이 가득 차기 전에 미리 용량을 확보하기 위한 것.

    값을 0.8로 지정하면, 저장 공간의 80%가 채워져 있을 때 용량이 두 배로 늘어난다. default 0.75

Public methods

중복

중복된 값은 저장되지 않는다.

중복을 제거하는 동시에 저장한 순서를 유지하고 싶다면 LinkedHashSet을 사용한다.

Object[] objArr = { "0", new Integer(0), "1", "1", "2", "3", "3", "3" };
Set set = new HashSet();

for (int i = 0; i < objArr.length; i++) {
        set.add(objArr[i]);
}

System.out.println(set); // [0, 1, 0, 3, 2]

'"0"'과 'new Integer(0)'은 서로 다른 객체이므로 중복으로 간주되지 않는다.

add()

새로운 요소를 추가하기 전에, 기존에 저장된 요소와 같은 것인지 판별하기 위하여

추가하려는 요소의 equals()와 hashCode()를 호출한다.

package blog;

import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        HashSet set = new HashSet();

        set.add("abc");
        set.add("abc");
        set.add(new Test("maria", 10));
        set.add(new Test("maria", 10));

        System.out.println(set.toString()); // [abc, maria : 10]

    }
}

class Test {
    String name;
    int age;

    Test(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (obj instanceof Test) {
            Test tmp = (Test) obj;
            return name.equals(tmp.name) && age == tmp.age;
        }
        return false;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age); // public static int hash(Object... values)
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name + " : " + age;
    }
}

• equals()
  

    서로 같으면 true를 반환하도록 오버라이딩.

• hashCode()
  

    JDK1.8부터 추가된 java.util.Objects 클랙스의 hash()를 이용해서 작성.

1. 동일한 객체에 대해서 여러 번 hashCode()를 호출해도 동일한 값을 반환해야 한다.

   단, 실행 시마다 동일한 int 값을 반환할 필요는 없다. 

   (Object 클래스는 객체의 주소로 해시코드를 만들기 때문에 실행 시마다 달라질 수 있다.)

Test t = new Test("maria", 10);

int hc0 = t.hashCode();                               // -1081307243
int hc1 = t.hashCode();                               // -1081307243

t.age = 20;
int hc2 = t.hashCode();                               // -1081307233

2. equals()로 true를 얻은 두 객체는 각각 hashCode()를 호출해서 얻은 결과가 반드시 같아야 한다.

Test t0 = new Test("maria", 10);
Test t1 = new Test("maria", 10);

System.out.println(t0.equals(t1));                    // true

int hc0 = t0.hashCode();                              // -1081307243
int hc1 = t1.hashCode();                              // -1081307243

3. equals()로 false를 얻은 두 객체는 hashCode()를 호출했을 때 항상 다른 int 값을 반환하는 것이 좋다.

    false일지라도 두 객체의 해시코드 값이 같을 수 있다.

    해싱을 사용하는 컬렉션의 성능을 향상시키기 위해서는 가능한 서로 다른 값을 반환하도록 작성해야 한다.

    두 객체의 해시코드가 같다고 해서 equals 메서드의 호출 결과가 반드시 true가 되지 않는다.

Example

HashSet setA = new HashSet();
HashSet setB = new HashSet();
HashSet setAnB = new HashSet();
HashSet setA_B = new HashSet();
HashSet setAuB = new HashSet();

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    setA.add((int)(Math.random() * 10));    // [7, 4, 9, 3]
    setB.add((int)(Math.random() * 10));    // [9, 5, 6, 1]
}

Iterator it = setA.iterator();
while (it.hasNext()) {
    Object tmp = it.next();
    if (setB.contains(tmp)) {
        setAnB.add(tmp);                    // A ∩ B = [9]
    }
}

it = setA.iterator();
while (it.hasNext()) {
    Object tmp = it.next();
    if (!setB.contains(tmp)) {
        setA_B.add(tmp);                    // A － B = [4, 7, 3]
    }
    setAuB.add(tmp);
}

it = setB.iterator();
while(it.hasNext()){
    setAuB.add(it.next());                  // A ∪ B = [4, 1, 7, 9, 6, 5, 3]
}

HashSet API

참고 서적: 자바의 정석 3판 2