Java入門 #18 - HashSet（重複しない集合）

今回やること

HashSetは、同じ値を重複して保存しない集合です。イベントの参加者名を一つのHashSetで管理します。

前提: Java入門 #17 - HashMapまでのコレクションと拡張for文を理解していること。

ArrayListとの一番大きな違いは、順番ではなく「その値が集合に含まれるか」を中心に扱う点です。

受付順を残したい参加者一覧ならArrayList、参加済みかを素早く確認したい名前の集合ならHashSet、というように目的から選びます。

1. 名前を追加する

HashSet<String> participants = new HashSet<>();
participants.add("Ada");
participants.add("Ken");
participants.add("Mika");

HashSetにはindexがありません。get(0)のような取得はできず、繰り返す時の順番も保証されません。

変数の型をインターフェースのSetにする書き方もよく使われます。

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

この場合はimport java.util.Set;も必要です。完成例では初学者が実体の型を追いやすいよう、左右ともHashSetにそろえています。

2. 重複を追加してみる

addの戻り値を見ると、追加されたかを判定できます。

boolean added = participants.add("Ada");
System.out.println(added); // すでにあるのでfalse

2回目のAdaは保存されず、件数も増えません。重複を検出したい時は、size()を前後で比べるよりaddの戻り値を使えます。

表では読みやすく並べていますが、実際のHashSetの列挙順を表すものではありません。

完成コードを動かす

HashSetDemo.javaとして保存します。

import java.util.HashSet;

public class HashSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<String> participants = new HashSet<>();

        System.out.println("Adaを追加: " + participants.add("Ada"));
        participants.add("Ken");
        participants.add("Mika");
        System.out.println("Adaを再追加: " + participants.add("Ada"));

        System.out.println("Kenがいる: " + participants.contains("Ken"));
        participants.remove("Mika");
        System.out.println("参加者数: " + participants.size());

        for (String name : participants) {
            System.out.println(name);
        }
    }
}

javac HashSetDemo.java
java HashSetDemo

最後の名前の表示順は環境によって変わっても正常です。順番が必要なデータには、HashSetを選びません。

contains("Ken")は、全件を表示して人が探す代わりに、集合へ存在を問い合わせます。ログイン済みID、選択済みタグ、処理済みファイル名など、「すでにあるか」が重要な場面で同じ考え方を使えます。

成功確認

次の4点を確認してください。

• 最初のAda追加はtrue
• 2回目のAda追加はfalse
• Kenがいるはtrue
• Mikaを削除した後の参加者数は2

最後に表示される名前はAdaとKenですが、順番は問いません。

よくあるつまずき

表示順を期待する

HashSetは順序を保証しません。追加順が必要ならLinkedHashSet、並べ替えが必要なら用途に応じて別の方法を検討します。

自作クラスの重複を値で判定できない

Stringは内容で同一性を判定できます。自作クラスをHashSetへ入れる場合は、equalsとhashCodeの設計が必要です。これは後のオブジェクト指向学習で扱います。

Listと同じようにindexで読む

HashSetにget(index)はありません。「含むか」をcontainsで調べる用途に向きます。

addの戻り値を無視する

追加できなかったこと自体が重要な場合があります。重複申込みなどを検知したい時は、if (!set.add(value))のように戻り値を判定へ使います。

練習

アンケートで選ばれた色を入れるHashSet<String>を作ります。blue、red、blueの順で追加し、重複しない件数とredを含むかを表示してください。

次のステップ

Java入門 #19 - 例外処理の基本で、処理に失敗した時の扱いを学びます。

参考リソース

• Java 21 API - HashSet
• Oracle Java Tutorials - Set

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