Um breve papo sobre Coleções (Pt. 3) - Sets

Agora que esclarecemos o básico sobre o funcionamento dos Comparators, podemos falar sobre a outra Interface usada para criar uma coleção de objetos, a Set

O que é um Set?

Set (Conjunto) segue a definição matemática de conjunto, onde cada elemento presente é único.

Principais características:

• Não permite elementos duplicados: Um Set não pode conter elementos duplicados. Se você tentar adicionar um elemento que já está presente no conjunto, a operação será ignorada.

• Não garante ordem: a ordem dos elementos em um Set pode variar entre diferentes implementações e entre diferentes execuções do programa. Portanto, não é seguro depender da ordem dos elementos em um conjunto.

• Permite operações de conjuntos: o Set inclui métodos para realizar operações comuns de conjuntos, como união(addAll), interseção (retainAll) e diferença(removeAll).

• Herda as funcionalidades da interface Collection: a interface Set estende a interface Collection, portanto, ela herda todos os métodos definidos na interface Collection, como size(), isEmpty(), add(), remove(), contains() e muitos outros.

Princiapis implementações da Interface

Como se trata de uma interface, evidentemente temos como suas principais implementações:

• HashSet
• TreeSet
• LinkedHashSet

Quais as diferenças entre elas?

• HashSet: É uma implementação baseada em tabela de hash, o que significa que os elementos são armazenados em um array e a pesquisa é realizada através de uma função de hash, que é uma função matemática que garante a unicidade de cada objeto, associando o objeto em questão a um número inteiro. Geralmente ele está intimamente ligado ao método equals. Para entendermos melhor, vamos ver os métodos equals e hashCode implementados em uma classe:

public class Pessoa {
private String nome;
private int idade;
 
public Pessoa(String nome, int idade) {
  this.nome = nome;
  this.idade = idade;
}
 
@Override
public boolean equals(Object obj) {
  if (obj == this) {
    return true;
  }
   
  if (!(obj instanceof Pessoa)) {
    return false;
  }
   
  Pessoa pessoa = (Pessoa) obj;
  return pessoa.nome.equals(this.nome) && pessoa.idade == this.idade;
}
 
@Override
public int hashCode() {
  int result = 10;
  result = 31 * result + nome.hashCode();
  result = 31 * result + idade;
  return result;
}
}

Note que cada objeto gera um único hashCode() de acordo com seus parâmetros internos. 

• TreeSet: É uma implementação baseada em árvore, onde os elementos são organizados em uma árvore binária e mantidos em ordem natural (ou em ordem definida pelo Comparator fornecido).

• LinkedHashSet: Mantém a ordem de inserção dos elementos em um HashSet, utilizando a estrutura de lista encadeada

Vamos a um exemplo prático:

public class Main {

public static void main(String[] args) {
  HashSet<String> set1 = new HashSet<>();
  set1.add("Mario");
  set1.add("Kart");
  set1.add("Donkey Kong");
  set1.add("Anabelle");
  System.out.println(set1);

  TreeSet<String> set2 = new TreeSet<>();
  set2.add("Kart");
  set2.add("Mario");
  set2.add("Donkey Kong");
  set2.add("Anabelle");
  System.out.println(set2);
   
  LinkedHashSet<String> set3 = new LinkedHashSet<>();
  set3.add("Kart");
  set3.add("Mario");
  set3.add("Donkey Kong");
  set3.add("Anabelle");
  System.out.println(set3);
}
}

Você verá que apenas LinkedHashSet preserva a ordem de inserção !

Exercício:

Dado os Sets A = [1,4,5,6,9], B = [1,9], C = [9,13]

Faça as seguintes operações de conjunto:

- A diff B

- B U C

- A ∩ B ∩ C

- (A diff B) U A

That's All Folks!