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1.  Setインタフェースのまとめ

Setは重複要素のないコレクションです。SetインタフェースにHashSetクラス、TreeSetクラス、LinkedHashSetクラスがあります。この記事ではSetインタフェースを実装したコレクションクラスの中に最も一般的なHashSetを紹介します。

  • HashSet：重複の要素を許さなく、それぞれの要素に順序がありません
  • TreeMap要素はデフォルトで昇順に並べられ、重複を許可されません
  • LinkedHashSet：予測可能な繰り返し順序をもつ、重複を許可されません。

    • ＊ Setインタフェースが備えるメソッドの一覧

    メソッド 意味 戻り値
    addadd(E e) Setに要素を追加する boolean
    addAll(Collection< ? extends E > c) 指定されたコレクションのすべての要素について、その要素がこのSet内にない場合、Setに追加する boolean
    remove(Object o) 指定された要素がSet内にあった場合、Setから削除する boolean
    removeAll(Collection< ? > c) このSetから、指定されたコレクションに含まれる要素をすべて削除する boolean
    clear() Setからすべての要素を削除する void
    size() Set内の要素数を返す int
    contains(Object o) 指定された要素がSetに含まれている場合にtrueを返す boolean
    containsAll(Collection< ? > c) 指定されたコレクションのすべての要素がこのSetに含まれている場合にtrueを返す boolean
    equals(Object o) 指定されたオブジェクトがSetと同じかどうかを比較する boolean
    isEmpty() このSetに要素が1つも含まれていない場合にtrueを返す boolean
    iterator() Set内の各要素についてのイテレータを返す Iterator< E >

    2.  HashSetの宣言と初期化

    HashSetはSetインタフェースを実装したクラスで、重複の要素を許さなく、それぞれの要素に順序がないクラスです。

    HashSetの宣言：

    HashSet<データ型> 変数名 = new HashSet<>();
    例
    HashSet< String > setStr = new HashSet<>();
HashSet< Integer > setInt = new HashSet<>();
HashSet< Date > setDate = new HashSet<>();
HashSet< Float > setFloat = new HashSet<>();

    3.  要素の格納・追加・取得・取消

     ●  要素を格納・追加する

    HashSet変数名.add(値);
HashSet変数名.addAll(セット);
Collections.addAll(HashSet変数名,値1,値2,値3....);
  • addメソッドは指定された要素がHashSetの要素として存在しない場合に、その要素をHashSetに追加します。
  • addAllメソッドは指定されたコレクションのすべての要素について、その要素がこのSet内にない場合、Setに追加します
  • CollectionsクラスのaddAllメソッドはSet型のオブジェクトに要素を一斉に追加するメソッドです。java.util.Collectionsをimportする必要があります。
    • 例
    package helloworld;

import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;

public class HelloWorld {
      
    public static void main(String[] args) {
        
        HashSet< Integer > hashSet1 = new HashSet<>();
        //addメソッドでlist1に値を1つずつ追加します
        hashSet1.add(1);
        hashSet1.add(3);
        hashSet1.add(2);
        hashSet1.add(4);
        System.out.println("hashSet1の要素： " + hashSet1);
         
        HashSet< Integer > hashSet2 = new HashSet<>();
        //CollectionsクラスのaddAllメソッドでhashSet2に値を一斉に追加します
        Collections.addAll(hashSet2, 7,8,5,6);
        System.out.println("hashSet2の要素： " + hashSet2);
        
        //addAllでhashSet1にhashSet2を追加します
        hashSet1.addAll(hashSet2);
        System.out.println("addAllでhashSet1にhashSet2を追加した： " + hashSet1);
        
    }
    
}

    コメント

  • 上記例ではHashSetオブジェクトhashSet1,hashSet2に4つの要素が追加されますが、順序は保持されませんので、要素は必ずしも追加した順とはなりません。
  • ArrayListはsetメソッドとCollections.fill()メソッドで要素を書き換たり、getメソッドで要素を取り出したりすることができますが、HashSetはそれらのメソッドが使えません。要するに、HashSetの要素の順序がないため、要素の位置に関わるメソッドは使えません。

    •  ●  要素を取り出す

    ＊ 拡張for文を用いたHashSet要素の取り出し

    for(HashSet要素の型 e:  HashSet変数名){
    //e で要素を読み書き
}

    HashSetに使う拡張for文はArrayとArrayListに使う拡張for文と似ていますので楽勝ですね。

     拡張for文を用いたリスト要素の取り出しについて詳しく見たい方：

    拡張for文を用いたリスト要素の取り出し

    ../../../java/java-collection-arraylist.html?goto=4to2

    この記事ではListを実装したクラスの一つであるArrayListを紹介します。ArrayListは大きさが可変という点でたくさんの応用があるので、開発現場でよく・・・
    例
    package helloworld;

import java.util.HashSet;

public class HelloWorld {
      
    public static void main(String[] args) {
        
        HashSet< Integer > hashSet = new HashSet<>();
        //addメソッドでhashSetに値を1つずつ追加します
        hashSet.add(1);
        hashSet.add(3);
        hashSet.add(2);
        hashSet.add(4);
         
        //拡張for分でhashSetの要素を取り出す
        for(Integer e : hashSet){
            System.out.println(e);
        }
        
    }
    
}

    実行結果：
    1
2
3
4

    ＊ イテレータを用いたSet要素の取り出し

    Iterator< HashSet要素型 > it = HashSet変数名.iterator();
while(it.hasNext()){
    HashSet要素型 e = it.next();
    //要素 e を用いた処理
}
  • Iterator(イテレータ)とはSetコレクションの要素を処理する場合に使用します。
  • hasNextメソッド：次の要素数がある場合にtrueを返すメソッドです
  • nextメソッドは次の要素を取得する場合に用いるメソッドです。
  • java.util.Iteratorをimportする必要があります。

    • Set用の反復子のSetIterator インタフェースのメソッド：

    メソッド メソッドの意味 戻り値型
    hasNext() 順方向に次の要素を持っている場合にtrueを返す boolean
    hasPrevious() 逆方向に次の要素を持っている場合にtrueを返す boolean
    next() Set内の次の要素を返す E
    nextIndex() 次のnextで返されることになる要素のインデックスを返す int
    previous() Setの前の要素を返す E
    previousIndex() 次のpreviousで返されることになる要素のインデックスを返す int
    remove() next/previousが返した最後の要素をSetから削除する void
    例
    package helloworld;

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

public class HelloWorld {
      
    public static void main(String[] args) {
        
        HashSet< Integer > hashSet = new HashSet<>();
        //addメソッドでhashSetに値を1つずつ追加します
        hashSet.add(1);
        hashSet.add(3);
        hashSet.add(2);
        hashSet.add(4);
         
        //IteratorでhashSetの要素を取り出す
        Iterator< Integer > it = hashSet.iterator();
        while(it.hasNext()){
             
            Integer e = it.next();
            System.out.println(e);
             
        }
        
    }
    
}

    実行結果：
    1
2
3
4

     ●  要素を削除する

    ＊ 指定の要素を削除する

    HashSet変数名.remove(要素);
  • removeメソッドはSetに該当の要素が含まれている場合に要素を削除します。指定の要素が含まれていない場合はfalseを返します。
  • Listのremove()メソッドの引数は要素の位置ですが、HashSetでは削除したい要素ですので、要注意です。

    • ＊ clear()で全ての要素を削除する

    HashSet変数名.clear();
    例
    package helloworld;

import java.util.HashSet;

public class HelloWorld {
      
    public static void main(String[] args) {
        
        HashSet< Integer > hashSet = new HashSet<>();
        //addメソッドでhashSetに値を1つずつ追加します
        hashSet.add(1);
        hashSet.add(3);
        hashSet.add(2);
        hashSet.add(4);
         
        //hashSetの全要素をコンソールに出力する
        System.out.println("元のhashSet全要素：" + hashSet);
        
        //hashSetの要素「3」を削除する
        hashSet.remove(3);
        //hashSetの全要素をコンソールに出力する
        System.out.println("\nremove(3)をした後のhashSet全要素：" + hashSet);
        
        //clearで全要素を削除する
        hashSet.clear();
        //hashSetの全要素をコンソールに出力する
        System.out.println("\nclear()をした後のhashSet全要素：" + hashSet);
    }
    
}

    実行結果：
    元のhashSet全要素：[1, 2, 3, 4]

remove(3)をした後のhashSet全要素：[1, 2, 4]

clear()をした後のhashSet全要素：[]

    4.  主に使われているメソッド

     ●  size()で要素数を取得する

    HashSet変数名.size();
  • sizeメソッドはSetの要素数を取得する場合に使用します。 Setを初期化直後にsizeメソッドを使った場合は0を返してくれます。
    • 例
    package helloworld;

import java.util.HashSet;

public class HelloWorld {
      
    public static void main(String[] args) {
        
        HashSet< Integer > hashSet = new HashSet<>();
        //hashSetの要素数をコンソールに出力する
        System.out.println("hashSetの初期化直後のサイズ：" + hashSet.size());
        
        //addメソッドでhashSetに値を1つずつ追加します
        hashSet.add(1);
        hashSet.add(3);
        hashSet.add(2);
        hashSet.add(4);
         
        //hashSetの要素数をコンソールに出力する
        System.out.println("hashSetに要素を追加した後のサイズ：" + hashSet.size());
    }
    
}

    実行結果：
    hashSetの初期化直後のサイズ：0
hashSetに要素を追加した後のサイズ：4

     ●  contains()で要素の有無を確認する

    HashSet変数名.contains(値);
  • containsメソッドは指定した値がSet内にあるかないか判定する
  • 指定された要素がSetに含まれている場合にtrueを返します。
    • 例
    package helloworld;

import java.util.HashSet;

public class HelloWorld {
      
    public static void main(String[] args) {
        
        HashSet< Integer > hashSet = new HashSet<>();
        
        //addメソッドでhashSetに値を1つずつ追加します
        hashSet.add(1);
        hashSet.add(3);
        hashSet.add(2);
        hashSet.add(4);
        
        System.out.println("hashSetの全要素： " + hashSet);
         
        if(hashSet.contains(2)){
           System.out.println("要素2が見つかりました");
        }else{
            System.out.println("要素2が見つかりませんでした");
        }
    }
    
}

    実行結果：
    hashSetの全要素： [1, 2, 3, 4]
要素2が見つかりました

     ●  isEmpty()で空Setか確認する

    HashSet変数名.isEmpty(値);
  • isEmptyメソッドは指定したSetは空Setかを確認します
  • このSetに要素が1つも含まれていない場合にtrueを返します。
    • 例
    package helloworld;

import java.util.HashSet;

public class HelloWorld {
      
    public static void main(String[] args) {
        
        HashSet< Integer > hashSet = new HashSet<>();
        System.out.println("hashSetの全要素： " + hashSet);
        if(hashSet.isEmpty()){
            System.out.println("hashSetは空Setです");
        }else{
            System.out.println("hashSetは空Setではありません");
        }
        
        //addメソッドでhashSetに値を1つずつ追加します
        hashSet.add(1);
        hashSet.add(3);
        hashSet.add(2);
        hashSet.add(4);
        
        System.out.println("hashSetの全要素： " + hashSet);
        if(hashSet.isEmpty()){
            System.out.println("hashSetは空Setです");
        }else{
            System.out.println("hashSetは空Setではありません");
        }
    }
    
}

    実行結果：
    hashSetの全要素： []
hashSetは空Setです
hashSetの全要素： [1, 2, 3, 4]
hashSetは空Setではありません

     ●  toArray()でHashSetから配列に変換する

    HashSet変数名.toArray(配列変数名);
  • toArray()メソッドはHashSetから配列に変換するメソッドです。
  • 配列の要素数は固定ですので、変換する前に、HashSetのサイズと合わせて、配列を宣言しておく必要があります。
    • 例
    package helloworld;

import java.util.HashSet;

public class HelloWorld {
      
    public static void main(String[] args) {
        
        HashSet< Integer > hashSet = new HashSet<>();
        
        //addメソッドでhashSetに値を1つずつ追加します
        hashSet.add(1);
        hashSet.add(3);
        hashSet.add(2);
        hashSet.add(4);
        
        System.out.println("hashSetの全要素： " + hashSet);
        
        //Integer型の配列を宣言する。配列の要素数とHashSetのサイズと一致するように。
        Integer[] array = new Integer[hashSet.size()];
        
        //HashSetから配列に変換する
        hashSet.toArray(array);
        
        System.out.print("配列の全要素: ");
        for(Integer temp : array){
            System.out.print(temp + " ");
        }
    }
    
}

    実行結果：
    hashSetの全要素： [1, 2, 3, 4]
配列の全要素: 1 2 3 4

    5.  まとめ

    ここまではHashSetについて意味、宣言、使い方、関わるメソッドなどを紹介しました。特に、HashSetの要素の追加・取得・削除仕方は一般的な知識ですので、覚えておいてください。

    6.  演習問題

    JAVAのHashSetの演習問題

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