Набор данных интерфейса Set

Реализация интерфейса Set представляет собой неупорядоченную коллекцию, которая не может содержать дублирующие данные.

Интерфейс Set включает следующие методы :

К семейству интерфейса Set относятся HashSet, TreeSet и LinkedHashSet. В множествах Set разные реализации используют разный порядок хранения элементов. В HashSet порядок элементов оптимизирован для быстрого поиска. В контейнере TreeSet объекты хранятся отсортированными по возрастанию. LinkedHashSet хранит элементы в порядке добавления.

Набор данных HashSet

Конструкторы HashSet :

// Создание пустого набора с начальной емкостью (16) и со 
// значением коэффициента загрузки (0.75) по умолчанию
public HashSet();

// Создание множества из элементов коллекции
public HashSet(Collection c);

// Создание множества с указанной начальной емкостью и со
// значением коэффициента загрузки по умолчанию (0.75)
public HashSet(int initialCapacity);

// Создание множества с указанными начальной емкостью и 
// коэффициентом загрузки
public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor);

Методы HashSet

• public int size()
• public boolean isEmpty()
• public boolean add(Object o)
• public boolean addAll(Collection c)
• public boolean remove(Object o)
• public boolean removeAll(Collection c)
• public boolean contains(Object o)
• public void clear()
• public Object clone()
• public Iterator iterator()
• public Object[] toArray()
• public boolean retainAll(Collection c)

HashSet содержит методы аналогично ArrayList. Исключением является метод add(Object o), который добавляет объект только в том случае, если он отсутствует. Если объект добавлен, то метод add возвращает значение — true, в противном случае false.

Пример использования HashSet :

HashSet<String> hashSet = new HashSet<String>();
hashSet.add("Картофель");
hashSet.add("Морковь"  );
hashSet.add("Свекла"   );
hashSet.add("Огурцы"   );
        // Следующая запись не должна попасть в набор
hashSet.add("Картофель");
    
// Вывести в консоль размер набора
System.out.println("Размер hashSet = " + hashSet.size());

// Вывести в консоль записи
Iterator<String> itr = hashSet.iterator();
while (itr.hasNext()) {
    System.out.println(itr.next().toString());
}

В консоли мы должны увидеть только 4 записи. Следует отметить, что порядок добавления записей в набор будет непредсказуемым. HashSet использует хэширование для ускорения выборки.

Пример использования HashSet с целочисленными значениями. В набор добавляем значения от 0 до 9 из 25 возможных случайным образом выбранных значений - дублирование не будет.

Random random = new Random(30);
Set<Integer> iset = new HashSet<Integer>();

for(int i = 0; i < 25; i++)
    iset.add(random.nextInt(10));

// Вывести в консоль записи
Iterator<Integer> itr = iset.iterator();
while (itr.hasNext()) {
    System.out.println(itr.next().toString());
}

Следует отметить, что реализация HashSet не синхронизируется. Если многократные потоки получают доступ к набору хеша одновременно, а один или несколько потоков должны изменять набор, то он должен быть синхронизирован внешне. Это лучше всего выполнить во время создания, чтобы предотвратить случайный несинхронизируемый доступ к набору :

Set<E> set = Collections.synchronizedSet(
                                   new HashSet<E>());

Набор данных LinkedHashSet

Класс LinkedHashSet наследует HashSet, не добавляя никаких новых методов, и поддерживает связный список элементов набора в том порядке, в котором они вставлялись. Это позволяет организовать упорядоченную итерацию вставки в набор.

Конструкторы LinkedHashSet :

// Создание пустого набора с начальной емкостью (16) и со значением коэффициента загрузки (0.75) по умолчанию
public LinkedHashSet()
// Создание множества из элементов коллекции
public LinkedHashSet(Collection c)
// Создание множества с указанной начальной емкостью и со значением коэффициента загрузки по умолчанию (0.75)
public LinkedHashSet(int initialCapacity)
// Создание множества с указанными начальной емкостью и коэффициентом загрузки
public LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor)

Также, как и HashSet, LinkedHashSet не синхронизируется. Поэтому при использовании данной реализации в приложении с множеством потоков, часть из которых может вносить изменения в набор, следует на этапе создания выполнить синхронизацию :

Set<E> set = Collections.synchronizedSet(
                             new LinkedHashSet<E>());

Набор данных TreeSet

Класс TreeSet создаёт коллекцию, которая для хранения элементов использует дерево. Объекты хранятся в отсортированном порядке по возрастанию.

Конструкторы TreeSet :

// Создание пустого древовидного набора, с сортировкой согласно естественному 
// упорядочиванию его элементов
TreeSet()

// Создание древовидного набора, содержащего элементы в указанном наборе, 
// с сортировкой согласно естественному упорядочиванию его элементов. 
TreeSet(Collection<? extends E> c)

// Создание пустого древовидного набора, с сортировкой согласно comparator
TreeSet(Comparator<? super E> comparator)

// Создание древовидного набора, содержащего те же самые элементы и использующего 
// то же самое упорядочивание в качестве указанного сортированного набора
TreeSet(SortedSet<E> s)

Методы TreeSet

• boolean add(Object o)
• boolean addAll(Collection<? extends E> c)
• Object ceiling(Object o)
• void clear()
• TreeSet clone()
• Comparator<? super E> comparator()
• boolean contains(Object o)
• Iterator<Object> descendingIterator()
• NavigableSet<Object> descendingSet()
• Object first()
• Object floor(Object o)
• SortedSet<E> headSet(E e)
• NavigableSet<E> headSet(E e, boolean inclusive)
• Object higher(Object o)
• boolean isEmpty()
• Iterator<E> iterator()
• E last()
• E lower(E e)
• E pollFirst()
• E pollLast()
• boolean remove(Object o)
• int size()
• Spliterator<E> spliterator()
• NavigableSet<E> subSet(E fromElement, boolean fromInclusive, E toElement, boolean toInclusive)
• SortedSet<E> subSet(E fromElement, E toElement)
• SortedSet<E> tailSet(E fromElement)
• NavigableSet<E> tailSet(E fromElement, boolean inclusive)

В следующем измененном примере с использования TreeSet в консоль будут выведены значения в упорядоченном виде.

SortedSet<String> treeSet = new TreeSet<String>();
treeSet.add("Свекла"   );
treeSet.add("Огурцы"   );
treeSet.add("Помидоры" );
treeSet.add("Картофель");
treeSet.add("Морковь"  );
                // Данная запись не должна попасть в набор
treeSet.add("Картофель");
    
// Вывести в консоль размер набора
System.out.println("Размер treeSet = " + treeSet.size());

// Вывести в консоль записи
Iterator<String> itr = treeSet.iterator();
while (itr.hasNext()) {
    System.out.println(itr.next().toString());
}

Random random = new Random(30);
SortedSet<Integer> iset = new TreeSet<Integer>();

for(int i = 0; i < 25; i++)
    iset.add(random.nextInt(10));

// Вывести в консоль записи
Iterator<Integer> itr = iset.iterator();
while (itr.hasNext()) {
    System.out.println(itr.next().toString());
}