자바 - Set 인터페이스
안녕하세요, 미래의 자바 프로그래머 여러분! 오늘 우리는 자바의 Set 인터페이스 세계로 흥미로운 여정을 떠납니다. 여러분의 친절한 이웃 컴퓨터 과학 교사로서, 저는 이 모험을 단계별로 안내해드리겠습니다. 그러니 가상의 배낭을 챙기고, 함께 뛰어들어 보겠습니다!
Set이란?
자바의 구체적인 내용에 뛰어들기 전에, 실제 세상에서 Set이 무엇인지 이해해 보겠습니다. 상상해 보세요. 당신에게는 구슬이 든 상자가 있습니다. 이 상자 안에는 중복된 구슬이 없기를 원합니다. 각 구슬은 고유해야 합니다. 이것이 프로그래밍에서 Set의 본질입니다 - 고유한 요소들의 모음입니다.
Java Set 인터페이스 기본 개념
자바에서 Set 인터페이스는 자바 컬렉션 프레임워크의 일부입니다. 이는 컬렉션 인터페이스를 확장하며, 중복 요소를 포함할 수 없는 컬렉션을 나타냅니다. 고유한 구슬이 든 상자를 상상해 보세요!
Set의 주요 특성
- 중복 요소가 없습니다.
- 대부분의 구현에서 null 요소는 최대 하나만 포함할 수 있습니다.
- 요소의 순서는 보장되지 않습니다 (LinkedHashSet와 같은 특정 구현을 사용하지 않는 이상).
Java에서 Set의 구현
자바는 Set 인터페이스의 여러 가지 구현을 제공합니다. 가장 흔한 세 가지를 살펴보겠습니다:
- HashSet
- TreeSet
- LinkedHashSet
각각의 구현은 자신만의 특성과 사용 사례를 가지고 있습니다. 하나씩 탐구해 보겠습니다.
HashSet
HashSet은 고유한 아이템을 던지는 가방과 같습니다. 빠르지만, 어떤 순서도 유지하지 않습니다.
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class HashSetExample {
public static void main(String[] args) {
Set<String> fruits = new HashSet<>();
fruits.add("Apple");
fruits.add("Banana");
fruits.add("Orange");
fruits.add("Apple"); // 이 요소는 중복되므로 추가되지 않습니다
System.out.println(fruits);
}
}출력:
[Apple, Orange, Banana]이 예제에서 우리는 과일.HashSet을 만들었습니다. 두 번째 "Apple"이 추가되지 않았고, 요소의 순서가 보장되지 않는 것을 주의하세요.
TreeSet
TreeSet은 고유한 아이템을 사전이나 수학적 순서로 정리하는 것과 같습니다. HashSet보다 느리지만, 정렬된 순서를 유지합니다.
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class TreeSetExample {
public static void main(String[] args) {
Set<Integer> numbers = new TreeSet<>();
numbers.add(5);
numbers.add(2);
numbers.add(8);
numbers.add(1);
System.out.println(numbers);
}
}출력:
[1, 2, 5, 8]자연스럽게 숫자들이 정렬되었나요? TreeSet의 마법입니다!
LinkedHashSet
LinkedHashSet은 HashSet과 LinkedList의 혼합체입니다. 요소가 삽입된 순서를 유지하면서도 고유성을 보장합니다.
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;
public class LinkedHashSetExample {
public static void main(String[] args) {
Set<String> colors = new LinkedHashSet<>();
colors.add("Red");
colors.add("Green");
colors.add("Blue");
colors.add("Red"); // 이 요소는 중복되므로 추가되지 않습니다
System.out.println(colors);
}
}출력:
[Red, Green, Blue]주의해 보세요, 삽입 순서가 유지되지만 중복은 허용되지 않습니다.
일반 Set 연산
이제 기본 개념을 이해했으므로, Set에서 수행할 수 있는 일반적인 연산을 살펴보겠습니다.
요소 추가
이미 add() 메서드를 사용하여 요소를 추가하는 방법을 보았습니다. 빠른 복습입니다:
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("Element");요소 제거
요소를 제거하려면 remove() 메서드를 사용합니다:
set.remove("Element");요소 존재 여부 확인
contains() 메서드를 사용하여 요소가 존재하는지 확인할 수 있습니다:
boolean exists = set.contains("Element");Set의 크기 가져오기
Set의 요소 수를 가져오려면 size() 메서드를 사용합니다:
int size = set.size();Set 지우기
Set에서 모든 요소를 제거하려면 clear() 메서드를 사용합니다:
set.clear();Set 인터페이스 메서드
여기서 가장 흔히 사용되는 Set 인터페이스 메서드의 표를 보여드리겠습니다:
| 메서드 | 설명 |
|---|---|
| add(E e) | 지정된 요소가 이미 존재하지 않는 경우 Set에 추가합니다 |
| clear() | Set에서 모든 요소를 제거합니다 |
| contains(Object o) | Set에 지정된 요소가 포함되어 있는지 true를 반환합니다 |
| isEmpty() | Set에 요소가 없는 경우 true를 반환합니다 |
| remove(Object o) | Set에 지정된 요소가 존재하는 경우 제거합니다 |
| size() | Set의 요소 수를 반환합니다 |
| toArray() | Set의 모든 요소를 포함하는 배열을 반환합니다 |
실제 세계 예제: 고유 방문자 카운터
이제 우리의 지식을 실제 세계 예제에 적용해 보겠습니다. 웹사이트에 간단한 방문자 카운터를 만들어 보겠습니다. 하지만 여기서는 고유 방문자만을 계산합니다.
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class UniqueVisitorCounter {
private Set<String> visitors;
public UniqueVisitorCounter() {
visitors = new HashSet<>();
}
public void addVisitor(String visitorId) {
visitors.add(visitorId);
}
public int getUniqueVisitorCount() {
return visitors.size();
}
public static void main(String[] args) {
UniqueVisitorCounter counter = new UniqueVisitorCounter();
counter.addVisitor("user1");
counter.addVisitor("user2");
counter.addVisitor("user1"); // 중복되므로 계산되지 않습니다
counter.addVisitor("user3");
System.out.println("고유 방문자 수: " + counter.getUniqueVisitorCount());
}
}출력:
고유 방문자 수: 3이 예제에서 우리는 방문자.HashSet을 사용하여 방문자 ID를 저장합니다. "user1"이 여러 번 방문했지만, 그들은 한 번만 계산됩니다. Set의 힘을 실감해 보세요!
결론
축하합니다! 자바의 Set 인터페이스 세계로 첫 걸음을 뗐습니다. 기본 개념을 다루고, 다양한 구현을 탐구하며, 실제 세계 애플리케이션을 만들었습니다. 연습이 완벽을 이루는 열쇠이므로, 이 개념들을 실험해 보지 않으시면 안 됩니다.
마무리로, 조금의 프로그래밍 유머를 드리겠습니다: 왜 자바 개발자들이 안경을 써요?因为他们不用 C#! (이해하셨나요? C-sharp? 그래, 나도 나가겠습니다...)
계속 코딩하고, 학습하고, 자바를 즐기세요!
Credits: Image by storyset