Set 인터페이스

Set 인터페이스란?

Java에서 set 인터페이스는 java.util 패키지의 일부로, 중복을 허용하지 않는 유일한 요소들을 저장하는데 사용된다. 이 인터페이스는 컬렉션 프레임워크의 일부이며, 순서에 의존하지 않는 데이터 집합을 관리하기 위해 설계되었다.

주요 특징

중복 허용 불가 : set 에 같은 요소를 추가하려고 하면 추가가 되지 않는다. 즉, 모든 요소가 고유해야 하며 이미 존재하는 요소를 추가할 경우 무시된다.

순서를 보장 하지 않음 : set 은 요소들의 순소를 유지하지 않는다. 요소들이 내부적으로 어떻게 저장되고 관리되는지 set 을 구현하는 클래스에 따라 다르다. 따라서 요소들이 추가된 순서와 set 에서 요소를 순회할 때의 순서가 다를 수 있다.

값의 유일성 : set 은 각 요소의 유일성을 보장합니다. 이는 주로 요소의 equals() 와 hashCode() 메서드를 사용하여 결정된다. 두 객체가 같다고 판단되면, 둘 중 하나만 set에 저장된다.

사용 예시

아이디 목록 관리 : 사용자 아이디는 유일해야 하므로 set 을 사용하여 중복 없이 관리 할 수 있다.

주민등록번호 : 각 사람의 주민등록번호는 고유한 값이므로, 이를 set에 저장하여 중복 등록을 방지할 수 있다.

직원 번호 : 회사에서 각 직원에게 부여한 고유한 사번을 set 을 이용해 관리할 수 있다.

구현 클래스

Collection
   |
   └── Set
        ├── HashSet
        ├── LinkedHashSet
        └── TreeSet
        ├── ...

주요 메서드

set 인터페이스는 Java Collection Framework 내에서 중복을 허용하지 않는 유니크한 아이템들을 저장하는데 사용된다.

1. add(E e) : 지정된 요소를 세트에 추가한다. 요소가 세트에 이미 존재하는 경우는 추가되지 않는다.

boolean add(E e) ;
반환값 : 요소가 세트에 성공적으로 추가되면 true, 이미 존재하는 경우는 false를 반환한다.

2. remove(Object o) : 지정된 요소를 세트에서 제거한다.

boolean remove(Object o);
반환값 : 요소가 세트에서 성공적으로 제거되면 true, 그렇지 않으면 false를 반환한다.

3. contains(Object o) : 세트가 지정된 요소를 포함하고 있는지 여부를 확인한다.

boolean contains(Object o);
반환값 : 요소가 세트에 존재하면 true, 그렇지 않으면 false를 반환한다.

4. size(): 세트에 저장된 요소의 수를 반환한다.

int size();
반환값: 세트에 있는 요소의 총 수를 반환한다.

5. isEmpty(): 세트가 비어 있는지 여부를 확인한다.

boolean isEmpty();
반환값 : set가 비어있으면 true, 하나 이상의 요소가 있으면 false를 반환한다.

6. clear() : 세트에서 모든 요소를 제거한다.

void clear();
이 메서드는 세트를 비워서 요소가 없는 상태로 만든다.

7. iterator() : 세트의 요소에 접근할 수 있는 반복자 (iterator) 를 반환한다.

Iterator<E> iterator();
이 반복자를 사용하여 세트의 요소를 순차적으로 접근할 수 있다.

package structure.ch06;

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

public class MySetTest {

	public static void main(String[] args) {

		// 계층 구조 확인
		// 업 캐스팅 상태 - 컴파일 시점에는 Set 계열에 타입은 멤버들만 확인 가능
		Set<Integer> mSet = new HashSet<Integer>();

		HashSet<Integer> set1 = new HashSet<Integer>();

		// 요소 추가 방법
		set1.add(1);
		set1.add(1); // 중복 값 발생
		set1.add(2);
		set1.add(3);
		set1.add(3); // 중복 값 발생

		System.out.println(set1.size());

		// 요소 제거 (요소 -> 값을 넣음)
		set1.remove(3);
		System.out.println(set1);

		// set 계열은 순서를 보장하지 않음
		for (int i = 0; i < args.length; i++) {
			// 횟수 만큼 반복은 한다.
			// String string = args[i];
			// set1[i] -> set 계열은 index 개념이 없다.
		}

		// for 활용
		for (Integer mI : set1) {
			System.out.println("요소 값 추출 : " + mI);
		}

// 		while(set1.size() < 10) {
//			// set에 어떻게 접근하지?
//			set1.
//		}

		System.out.println("----------------------------------------");
		
		// 반복자를 활용해서 요소 순회를 할 수 있다.
		Iterator<Integer> iter = set1.iterator();
		while(iter.hasNext()) {
			System.out.println("값 확인 : " + iter.next());
		}

	}// end of main
	
}// end of class

package structure.ch06;

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

public class MySetTest {

	public static void main(String[] args) {

		// 계층 구조 확인
		// 업 캐스팅 상태 - 컴파일 시점에는 Set 계열에 타입은 멤버들만 확인 가능
		Set<Integer> mSet = new HashSet<Integer>();

		HashSet<Integer> set1 = new HashSet<Integer>();

		// 요소 추가 방법
		set1.add(1);
		set1.add(1); // 중복 값 발생
		set1.add(2);
		set1.add(3);
		set1.add(3); // 중복 값 발생

		System.out.println(set1.size());

		// 요소 제거 (요소 -> 값을 넣음)
		set1.remove(3);
		System.out.println(set1);

		// set 계열은 순서를 보장하지 않음
		for (int i = 0; i < args.length; i++) {
			// 횟수 만큼 반복은 한다.
			// String string = args[i];
			// set1[i] -> set 계열은 index 개념이 없다.
		}

		// for 활용
		for (Integer mI : set1) {
			System.out.println("요소 값 추출 : " + mI);
		}

// 		while(set1.size() < 10) {
//			// set에 어떻게 접근하지?
//			set1.
//		}

		System.out.println("----------------------------------------");

		// 반복자를 활용해서 요소 순회를 할 수 있다.
		Iterator<Integer> iter = set1.iterator();
		while (iter.hasNext()) {
			System.out.println("값 확인 : " + iter.next());
		}

		System.out.println("----------------------------------------");
		
		// getRandomNumber() 메서드가 호출되면 데이터를 관리하고자 한다.
		HashSet<Integer> lottoNumbers = new HashSet<Integer>();
		
		int whileCount = 0;
		while(lottoNumbers.size() < 6) {
			lottoNumbers.add(getRandomNumber());
		}
		System.out.println(lottoNumbers);
		System.out.println("반복 횟수 : " + whileCount);
		
		// 반복된 숫자가 나올 수도 있음
//		getRandomNumber();
//		getRandomNumber();
//		getRandomNumber();
//		getRandomNumber();
//		getRandomNumber();
//		getRandomNumber();

	}// end of main

	public static int getRandomNumber() {
		Random random = new Random();
		return random.nextInt(45) + 1;
	}

}// end of class

도전문제 : 고유 사용자 ID 관리 시스템

웹 사이트에 접속하는 사용자의 ID를 관리하는 시스템을 개발한다. 사용자 ID는 고유해야하며 중복을 허용하지 않는다. 시스템은 사용자가 로그인할 때 마다 ID를 체크하고, 새로운 사용자 ID를 등록할 때 중복을 방지한다.

스캐너로 입력 받고 자료구조에 ID를 저장하는 간단한 프로그램 작성(기본코드)

package structure.ch06;

import java.util.HashSet;

public class UniqueUserIDSystem {

	private HashSet<String> userIDs;
	
	public UniqueUserIDSystem() {
		this.userIDs = new HashSet<String>();
	}
	
	// 사용자 ID 등록 기능
	// 정상적으로 들어가면 true 
	// 중복 발생하면 false 
	public boolean registerUserID(String userId) {
		return userIDs.add(userId);
	}
	
	// 시스템 실행 
	public void run() {
		// 동작 - 스캐너 활용 
		// 실행 흐름 만들기 --> while , if 
		// 결과 -> 정상 유저 등록 
		//      -> 이미 등록된 사용자 입니다. 
		
	}
	
    
	// 코드 테스트 
	public static void main(String[] args) {
		UniqueUserIDSystem system = new UniqueUserIDSystem();
		system.run();

	}// end of main 


}// end of class

풀이1

package structure.ch06;

import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;

public class UniqueUserIDSystem {

	private HashSet<String> UserIDs;

	public UniqueUserIDSystem() {
		this.UserIDs = new HashSet<String>();
	}

	public boolean registerUserID(String userId) {
		return UserIDs.add(userId);
	}

	// 시스템 실행
	public void run() {
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);

		while (true) {

			System.out.println("아이디를 입력해주세요.");

			String scID = scanner.nextLine();

			boolean flag = registerUserID(scID);
			if (flag) {
				System.out.println("아이디가 정상 등록되었습니다.");
				System.out.println("프로그램이 종료됩니다.");
				return;
			} else {
				System.out.println("등록된 아이디입니다. 다시 입력하세요.");
			}

		}

	}

	// 코드 테스트
	public static void main(String[] args) {

		UniqueUserIDSystem system = new UniqueUserIDSystem();
		system.run();

	}// end of main

}// end of class

풀이2

package structure.ch06;

import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;

public class REUniqueUserIDSystem {

	private HashSet<String> UserIDs;

	public REUniqueUserIDSystem() {
		this.UserIDs = new HashSet<String>();
	}

	public boolean registerUserID(String userId) {
		return UserIDs.add(userId);
	}

	// 시스템 실행
	public void run() {
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);

		while (true) {

			System.out.println("아이디를 입력해주세요.");
			String scID = scanner.nextLine();

			boolean flag = registerUserID(scID);
			if (flag) {
				System.out.println("새로운 아이디가 등록되었습니다." + scID);
				System.out.println("시스템을 종료합니다.");
				break; // while 종료
			} else {
				System.out.println("이미 등록된 사용자입니다." + scID);
			}

		} // while end

	}// run end

	// 코드 테스트
	public static void main(String[] args) {

		REUniqueUserIDSystem system = new REUniqueUserIDSystem();
		system.run();

	}// end of main

}// end of class

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