Um conjunto é simplesmente uma coleção de objetos únicos. Único significa que dois objetos não podem ter o(s) mesmo(s) valor(es). Dependendo da implementação do conjunto, pode ou não ser encomendado. O conjunto Java, como um tipo abstrato de dados (ADT), possui algumas operações importantes (onde T representa qualquer tipo de dados, por exemplo, int, String ou qualquer objeto de classe):
boolean add(T item): retorna verdadeiro se o item for adicionado com sucesso ao conjunto e falso se o item já estiver no conjunto.
boolean remove(T item): retorna verdadeiro se o item foi removido do conjunto com sucesso e falso caso contrário (se o item não estava no conjunto).
boolean contains(T item): retorna verdadeiro se o item estiver no conjunto e falso caso contrário.
boolean isEmpty(): retorna verdadeiro se o conjunto estiver vazio e falso caso contrário.
Os conjuntos em Java têm assinaturas de função bastante auto-explicativas (como deveriam). Se você adicionar dois itens idênticos a um conjunto, apenas o primeiro item adicionado estará no conjunto. Todas as tentativas subsequentes de adicionar o mesmo item serão ignoradas, a menos que o item seja removido primeiro. Uma das operações de conjunto mais comumente usadas é verificar se um item está dentro de um determinado conjunto. A contains()função fornece um ótimo tempo de execução para isso: complexidade de tempo O(1) ou O(log n) dependendo se a implementação usada é a HashSetou aTreeSet, respectivamente. Então, para que um conjunto pode ser usado? Bem, se você precisar acompanhar muitos objetos distintos - como IDs, nomes ou outros identificadores exclusivos - e verificar com frequência se existe um item em tal coleção, um conjunto provavelmente será uma boa escolha. Aqui está um exemplo de caso de uso de um conjunto: Imagine que você tem uma lista de Studentobjetos que representam todos os alunos de uma determinada turma. Cada um Studentpode ter um nome exclusivo (string) e nota (int) para esta classe. Se você quiser fazer referência a uma lista de todos os alunos A (nota >=90) com frequência, seria tedioso percorrer essa lista e verificar a nota de cada aluno todas as vezes. Em vez disso, você pode usar um HashSetof strings que rastreia todos os alunos A da turma, da seguinte forma:
Sempre que as notas dos alunos forem atualizadas, basta verificar se a nova nota do aluno é maior ou igual a 90 ou não.
Em caso afirmativo, adicione-os ao conjunto de alunos A usandoadd()
Se eles já eram alunos A, essa operação é simplesmente ignorada.
Caso contrário, remova-os do conjunto de alunos A usandoremove()
Se eles não forem um aluno A neste ponto, essa operação será simplesmente ignorada.
Com tal sistema, você sempre teria um conjunto atualizado de todos os alunos 'A' em sua classe. Se você quiser verificar se Johnny Appleseed está indo bem em sua classe, poderá fazê-lo facilmente ligando contains(“Johnny Appleseed”)para o aparelho. Claro, este é apenas um exemplo de caso de uso para um conjunto, e este problema específico de acompanhar os alunos A poderia ser resolvido de outras maneiras.
Implementações: HashSet em Java e Java TreeSet Exemplos
Tanto o HashSetin Java quanto o TreeSetin Java vêm no formato java.utils package. Você pode importá-los como tal:
// imports everything from Java's util package, including HashSet and TreeSet
import java.util.*;
ou
import java.util.HashSet; // imports only the Java HashSet
import java.util.TreeSet; // imports only the Java TreeSet
A principal diferença entre o Java HashSete o Java TreeSeté que o TreeSeté classificado, enquanto o HashSetnão é. É por isso que TreeSettem complexidade de tempo O(log n) para operações de chave, enquanto HashSettem complexidade de tempo O(1) ou constante; o TreeSetdeve manter a ordem em todos os momentos. Além das operações de conjunto de chaves mencionadas anteriormente, tanto o HashSetquanto TreeSetem Java têm algumas outras funções úteis:
void clear(): limpa o conjunto de todos os objetos.
int size(): retorna o número de objetos no conjunto.
Object clone(): retorna uma cópia rasa do conjunto.
Iterator iterator(): retorna um iterador para o conjunto, começando no primeiro objeto.
Você pode imaginar encontrar usos para essas funções no exemplo da “lista de alunos A”: você poderia ligar size()se quisesse ver quantos alunos 'A' você tinha ou clear()se quisesse limpar a lista no final do semestre. Você pode usar clone()para criar e manter um clone da lista de alunos A em um ponto específico no tempo, como durante os relatórios intermediários (desta forma, o clone não fica atualizado junto com o original).
Exemplo de Java HashSet
Aqui está um pequeno exemplo de um HashSetof Strings sendo usado em Java:
import java.util.HashSet;
class HashSetDemo {
public static void main(String[] args)
{
// create a HashSet of Strings
HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
// Add elements using the add() method
hs.add("Collin");
hs.add("Bob");
hs.add("Abigail");
// Duplicates will ignored; this statement is useless
hs.add("Collin");
System.out.println(hs);
System.out.println("Bob is in the set (T/F): " + hs.contains("Bob"));
System.out.println("Max is in the set (T/F): " + hs.contains("Max"));
}
}
Saída: --------
[Collin, Bob, Abigail]
Bob is in the set (T/F): true
Max is in the set (T/F): false
Exemplo de Java TreeSet
O exemplo de conjunto Java pode ajudá-lo a entender a teoria. Aqui está um pequeno exemplo de um TreeSetof Strings sendo usado em Java:
import java.util.TreeSet;
class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args)
{
// create a TreeSet of Strings
TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>();
// Add elements using the add() method.
ts.add("Collin");
ts.add("Bob");
ts.add("Abigail");
// Duplicates will ignored; this statement is useless
ts.add("Collin");
// printing the set prints the names in alphabetical order!
System.out.println(ts);
System.out.println("Bob is in the set (T/F): " + ts.contains("Bob"));
System.out.println("Max is in the set (T/F): " + ts.contains("Max"));
System.out.println("Size of the set: " + ts.size());
ts.clear();
System.out.println("Size of the set after clear(): " + ts.size());
}
}
Saída: -------
[Abigail, Bob, Collin]
Bob is in the set (T/F): true
Max is in the set (T/F): false
Size of the set: 3
Size of the set after clear(): 0
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