Set 인터페이스 - 2

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

주요 특징

1. 중복 허용 불가: **Set**에 같은 요소를 추가하려고 하면, 추가가 되지 않습니다. 즉, 모든 요소가 고유해야 하며, 이미 존재하는 요소를 추가할 경우 무시됩니다.
2. 순서 보장하지 않음: **Set**은 요소들의 순서를 유지하지 않습니다. 요소들이 내부적으로 어떻게 저장되고 관리되는지는 **Set**을 구현하는 클래스에 따라 다릅니다. 따라서 요소들이 추가된 순서와 **Set**에서 요소를 순회할 때의 순서가 다를 수 있습니다.
3. 값의 유일성: **Set**은 각 요소의 유일성을 보장합니다. 이는 주로 요소의 **equals()**와 hashCode() 메서드를 사용하여 결정됩니다. 두 객체가 같다고 판단되면, 둘 중 하나만 **Set**에 저장됩니다.

사용 예시

• 아이디 목록 관리: 사용자 아이디는 유일해야 하므로 **Set**을 사용하여 중복 없이 관리할 수 있습니다.
• 주민등록번호: 각 사람의 주민등록번호는 고유한 값이므로, 이를 **Set**에 저장하여 중복 등록을 방지할 수 있습니다.
• 직원 번호: 회사에서 각 직원에게 부여한 고유한 사번을 **Set**을 이용해 관리할 수 있습니다.

구현 클래스

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

주요 메서드

Set 인터페이스는 Java Collection Framework 내에서 중복을 허용하지 않는 유니크한 아이템들을 저장하는 데 사용됩니다.

1. add(E e): 지정된 요소를 세트에 추가합니다. 요소가 세트에 이미 존재하는 경우는 추가되지 않습니다.
   • boolean add(E e);
   • 반환값: 요소가 세트에 성공적으로 추가되면 true, 이미 존재하는 경우는 **false**를 반환합니다.
2. remove(Object o): 지정된 요소를 세트에서 제거합니다.
   • boolean remove(Object o);
   • 반환값: 요소가 세트에서 성공적으로 제거되면 true, 그렇지 않으면 **false**를 반환합니다.
3. contains(Object o): 세트가 지정된 요소를 포함하고 있는지 여부를 확인합니다.
   • boolean contains(Object o);
   • 반환값: 요소가 세트에 존재하면 true, 그렇지 않으면 **false**를 반환합니다.
4. size(): 세트에 저장된 요소의 수를 반환합니다.
   • int size();
   • 반환값: 세트에 있는 요소의 총 수를 반환합니다.
5. isEmpty(): 세트가 비어 있는지 여부를 확인합니다.
   • boolean isEmpty();
   • 반환값: 세트가 비어 있으면 true, 하나 이상의 요소가 있으면 **false**를 반환합니다.
6. clear(): 세트에서 모든 요소를 제거합니다.
   • void clear();
   • 이 메서드는 세트를 비워서 요소가 없는 상태로 만듭니다.
7. iterator(): 세트의 요소에 접근할 수 있는 반복자(iterator)를 반환합니다.
   • Iterator<E> iterator();
   • 이 반복자를 사용하여 세트의 요소를 순차적으로 접근할 수 있습니다.

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); // 중복값 발생 
		set1.add(2);
		set1.add(3);
		set1.add(3); // 중복값 발생 
		
		System.out.println(set1.size());  // 사이즈 확인 
		
		// 요소 제거 (요소-> 값을 넣음)
		set1.remove(3);
		System.out.println(set1);
		
		// set 계열은 순서를 보장하지 않음 
		for (int i = 0; i < set1.size(); i++) {
			// 횟수 만큼 반복은 한다. 
			// set1[i] ==> set 계열은 인덱스 개념이 없다. 
		}
		
		// for 활용 
		for (Integer mI : set1) {
			System.out.println("요소 값 추출 : " + mI);
		}
		
		//		while(set1.size() < 10) {
		//		// set에 어떻게 접근하지??? 
		//		set1.get()
		//	}
		// 반복자를 활용해서 요소 순회를 할 수 있다. 
		
		System.out.println("-------------------------");
		Iterator<Integer> iter = set1.iterator(); 
		while(iter.hasNext()) {
			System.out.println("값 확인 : " + iter.next());
		}
		
		System.out.println("--------------------------");
		
		// getRandomNumber() 메서드가 호출 되면 데이터를 관리하고자 한다. 
		HashSet<Integer> lottoNumbers = new HashSet<Integer>();
		
		int whileCount = 0;
		while(lottoNumbers.size() < 6) {
			lottoNumbers.add(getRandomNumber());
			whileCount++;
		}
		
		System.out.println(lottoNumbers);
		System.out.println("반복 횟수 : " + whileCount);

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

} // end of class

도전 학습

예제 개념: 고유 사용자 ID 관리 시스템

상황 설명: 웹사이트에 접속하는 사용자의 ID를 관리하는 시스템을 개발합니다. 사용자 ID는 고유해야 하며 중복을 허용하지 않습니다. 시스템은 사용자가 로그인할 때마다 ID를 체크하고, 새로운 사용자 ID를 등록할 때 중복을 방지합니다.

스캐너로 입력 받고 자료구에다가 ID 저장하는 간단한 프로그램 작성 (기본 코드 작성)

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 

}

풀이

// 시스템 실행 
public void run() {
	// 동작 - 스캐너 활용 
	// 실행 흐름 만들기 --> while , if 
	// 결과 -> 정상 유저 등록 
	//      -> 이미 등록된 사용자 입니다. 
	Scanner scanner = new Scanner(System.in);
	while (true) {
		System.out.println("사용자 아이디를 입력 하세요");
		String input = scanner.nextLine(); // String 값 입력 받기 
		if("exit".equals(input)) {
			System.out.println("시스템을 종료 합니다.");
			break; // while 종료 
		}
		boolean isRegistered = registerUserID(input);
		if(isRegistered) {
			System.out.println("새로운 사용자가 등록 되었습니다" + input);
		} else {
			System.out.println("이미 등록된 사용자 입니다" + input);
		}
	}
	scanner.close();
	 
}