S-JIS[2014-07-05/2023-09-24] 変更履歴

java.util.Set

Javaのコレクションのひとつであるセット（集合）について。

概要

セットは、値が存在しているかどうかを保持するのに適したコレクション。いわゆる集合。
同じ値（要素）を複数保持する事が出来ない。
並び順も基本的には保持されない。（並び順を保持するSetもある）

→Listは同一の値（要素）を複数保持し、並び順も保証される。

セットは、java.util.Setインターフェースで表される。

SetはIterableインターフェースを継承しているので、for each構文で使うことが出来る。

SetのサブインターフェースとしてSortedSet（並び順が保持されるSet）があり、さらにその下にNavigableSetがある。
SortedSet（NavigableSet）の代表例はTreeSet。

Setは、いわば「Map<型, Boolean>」と同等。
つまり、「キーが要素、値が存在有無（boolean）のMap」と同等だと考えることが出来る。

Set<String> set = new HashSet<>();

Map<String, Boolean> map = new HashMap<>();

set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");

set.remove("b");

map.put("a", true);
map.put("b", true);
map.put("c", true);

map.put("b", false);

System.out.println(set.contains("a"));
System.out.println(set.contains("b"));

System.out.println(map.get("a"));
System.out.println(map.get("b"));

セットの具象クラス

Setの主な具象クラス。

java.util.BitSetはビット群を保持するクラスで、「Set」という名前が付いているが、Setの具象クラスではない。
→BitSetの説明

セットの初期化

配列だと初期値を列挙する初期化構文がある（ScalaのSetにも初期値を指定する方法がある）が、JavaのSetでは構文としては用意されていない。

→EnumSetの初期化方法

セットのメソッド

Set関連の主なメソッド。

クラスやメソッドによっては、java.lang.UnsupportedOperationExceptionを返す実装もある。
例えばUnmodifiableSetは不変セットなので、値を変更するaddやremoveメソッドを呼び出すとUnsupportedOperationExceptionが発生する。

順次アクセス操作

Setでは、保持している値（要素）を順次処理していくことが出来る。

for (Iterator i = set.iterator(); i.hasNext();) {
	型 変数 = (型) i.next();
〜
}

for (Iterator<型> i = set.iterator(); i.hasNext();) {
	型 変数 = i.next();
〜
}

for (型 変数 : set) {
〜
}

set.forEach(変数 -> {
〜
});

基本的には、処理される順序に保証は無い。
ただし、一部のクラス（LinkedHashSetやTreeSet・EnumSet等）では並び順が保証される。

Streamとの変換

SetからStreamを生成するにはstreamもしくはparallelStreamメソッドを使用する。

	Set<String> set = new HashSet<>();
	set.add("abc");
	set.add("def");

	Stream<String> stream = set.stream();

StreamからSetを生成するにはCollectors.toSetを使用する。

	Stream<String> stream = Stream.of("abc", "def");

	Set<String> set = stream.collect(Collectors.toSet());

Collectors.toListの内部は、java.util.HashSetを作成して、Stream内の要素をaddしていく形になっている。

HashSet以外のSetにしたい場合は以下のようにする。

	Set<String> set = stream.collect(LinkedHashSet::new, Set::add, (left, right) -> left.addAll(right));

Set.ofの不変セット

Set.ofメソッドで作られるセットは不変セットである。[2017-09-24]
要素にnullを入れる事は出来ない。
不変セットなので、addやremove等の操作を行おうとするとUnsupportedOperationExceptionが発生する。
要素の並び順は不定。

Java9では、実体のクラスはImmutableCollectionsの内部クラスとして定義されている。
要素数が0個のときはSet0、1個のときはSet1、それ以外はSetNというクラスである。

SetNは、要素を保持するのに一次元配列だけを使用するので、メモリー使用効率はHashSetより良い。
（HashSetは、内部でHashMapを持っている）