[JAVA]SetAPI, MapAPI

다른 사람이 짠 알고리즘이나 자바 코드를 보면 HashSet이나 HashMap이 심심찮게 보였다. 그럴때마다 이해하지 못했고 다른 방식으로 넘어갔던 경험이 있다. 이번에야 말로 확실하게 정리하고 넘어가야겠다.

Set API

HashSet내의 요소들은 순서를 가지지 않으며, 중복된 값을 허용하지 않는다.

1. 중복요소 불가능
   HashSet에 같은 값을 가진 요소를 추가하려 하면, 이전 요소를 덮어쓰지 않고 추가 작업을 무시한다. 이는 모든 요소가 유일하다는 성질을 보여준다.
2. 순서가 없다
   HashSet은 요소들의 순서를 유지하지 않는다. 즉, 추가한 순서와 순회하는 순서가 일치하지 않을 수 있다.
3. null값 포함
   HashSet은 null값을 요소로 포함할 수 있다. 단, null값은 유일하게 하나만 포함할 수 있다.
4. 시간 복잡도
   HashSet의 연산인 추가(add), 삭제(remove), 포함여부확인(contains)은 평균적으로 O(1)의 시간복잡도를 가진다.

HashSet 사용방법

// HashSet 객체 생성
Set<String> set = new HashSet<>();

// 요소 추가
set.add("Apple");
set.add("Banana");
set.add("Cherry");
set.add("Apple"); // 중복된 요소는 추가되지 않음

// 요소 개수 출력
System.out.println("Set size: " + set.size());

// 모든 요소 출력
for (String element : set) {
System.out.println(element);
}

// 요소 삭제
set.remove("Banana");

// 요소 포함 여부 확인 (존재하면 true)
boolean contains = set.contains("Cherry");
System.out.println("Set contains Cherry? " + contains); 

// Set 비우기
set.clear();

// 비어있는 Set 확인
boolean empty = set.isEmpty();
System.out.println("Set is empty? " + empty);

HashSet으로 배열에서 중복되지 않은 숫자 구하기

public class UniqueNumbers {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 2, 4, 6, 7, 1, 3};
        
// HashSet 객체 생성
        Set<Integer> uniqueNumbers = new HashSet<>();
        
// 중복되지 않은 숫자들을 HashSet에 추가
        for (int number : numbers) {
            uniqueNumbers.add(number);
        } 
        
// 중복되지 않은 숫자들 출력
        System.out.println("Unique numbers:");
        for (int number : uniqueNumbers) {
            System.out.println(number);
        }
    }
}

Map API

Map API는 key-value 쌍을 저장하는 자료구조를 구현하는데 사용된다. Map은 인터페이스 이며, 그 구현체로는 HashMap, TreeMap, LinkedHashMap 등이 있다. 각 키는 유일하며, 각 키에는 하나의 값이 매핑되어 있다.
HashMap을 사용하면 데이터의 검색에 용이하다.

put(K key, V value)
저장된 키에 지정된 값을 매핑한다. 이미 해당 키에 값이 매핑되어 있으면, 기놎 값이 새 값으로 대체된다.

get(Object key)
지정된 키에 매핑된 값을 반환단다. 키가 맵에 존재하지 않는 경우 null을 반환한다.

remove(Object key)
지정된 키와 그에 매핑된 값을 맵에서 제거한다.

containsKey(Object key)
맵이 지정된 키를 포함하고 있는지 여부를 반환한다.

containsValue(Object value)
맵이 하나 이상의 키에 지정된 값을 매핑하고 있는지 여부를 반환한다.

keySet()
맵의 모든 키를 Set형태로 반환한다.

values()
맵의 모든 값을 Collection 형태로 반환한다.

entrySet()
맵의 모든 매핑을 키-값 쌍의 형태인 Map.Entry 객체로 포함하는 Set을 반환한다.

HashMap 사용방법

//Key-Value를 관리하는 Map 객체생성
Map<String, Integer> studentScores = new HashMap<>();

// 데이터 추가
studentScores.put("Kim", 95);
studentScores.put("Lee", 85);
studentScores.put("Park", 90);
studentScores.put("Choi", 80);

// 데이터 조회
System.out.println("Kim's score: " + studentScores.get("Kim"));
System.out.println("Lee's score: " + studentScores.get("Lee"));

// 데이터 수정
studentScores.put("Park", 92);
System.out.println("Park's score after update: " + studentScores.get("Park"));

// 데이터 삭제
studentScores.remove("Choi");
System.out.println("Choi's score after removal: " + studentScores.get("Choi"));

// 전체 데이터 출력
for (Map.Entry<String, Integer> entry : studentScores.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + "'s score: " + entry.getValue());
}

문자열에서 각 문자가 몇 번씩 나오는가?

    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello, World!";
        HashMap<Character, Integer> charCountMap = new HashMap<Character, Integer>();
        
        char[] strArray = str.toCharArray();
        
        for (char c : strArray) {
        //charCountMap의 HashMap에 c인덱스 값의 key가 있는가?
            if (charCountMap.containsKey(c)) { 
            //있다면 원래 있는 key값의 value값에 +1 한다
                charCountMap.put(c, charCountMap.get(c) + 1);
            } else {
            //없다면 c인덱스 값을 넣고 value는 1 대입
                charCountMap.put(c, 1);
            }
        }
        
        System.out.println("Character Counts:");
        //key만 빼내서 c에 대입
        for (char c : charCountMap.keySet()) {
            System.out.println(c + ": " + charCountMap.get(c));
        }
    }