Зарегистрируйтесь для доступа к 15+ бесплатным курсам по программированию с тренажером

Теория Множеств Java: Массивы

Теория множеств – крайне важная математическая концепция для любых разработчиков. Данные, с которыми работают программы, часто представляются как множества, а значит к ним применимы правила теории множеств. В первую очередь это касается различных операций над множествами, например, пересечения или объединения.

Это не значит, что нужно знать эту теорию от и до. Напротив, достаточно изучить ее основные понятия и некоторые операции. Этого хватит для эффективного решения подавляющего числа задач. Сама теория множеств относится к интуитивно понятным концепциям. Она хорошо ложится на здравый смысл и понятна людям даже без особой математической подготовки.

Краткая терминология

Основное понятие теории множеств, как не удивительно — множество. Множеством обозначают набор объектов произвольной природы, рассматривающихся как единое целое. Простейший пример — цифры. Множество всех цифр включает в себя 10 элементов (от 0 до 9).

Но не каждый набор объектов можно назвать множеством. Существует важное условие – все элементы множества должны быть уникальными. Например, числа 1, 1 и 3 не могут называться множеством, а 1, 3, 5 могут.

Множества между собой могут находиться в определенных отношениях. Например, множество натуральных чисел является подмножеством целых чисел, которые в свою очередь являются подмножеством рациональных чисел и так далее. Понятие «подмножество» означает, что все элементы одного множества также входят в другое множество, называемое надмножеством.

Представление множеств кружками довольно удобно. Можно быстро оценить как друг с другом соотносятся разные множества.

Но математические объекты, такие как числа, не единственные возможные объекты множеств. Множеством можно назвать группу людей, стоящих на остановке в ожидании своего автобуса, или жильцов квартир одного дома, города или страны.

Операции над множествами

На практике, представление данных в виде множеств полезно тогда, когда мы хотим что-то сделать с ними. Простой пример. Когда в Фейсбуке вы заходите на страницу другого человека, то Фейсбук показывает вам блок с общими друзьями. Если принять, что ваши друзья и друзья вашего друга — два множества, то общие друзья — множество, полученное как пересечение исходных множеств друзей.

Пересечение — один из ярких примеров операции над множествами, которая в программировании встречается повсеместно. То же самое можно сказать и о некоторых других операциях. Важно, что результатом всех этих операций являются множества, а значит они подчиняются тем же правилам, что и исходные множества. Например, сохраняется уникальность элементов.

В Java нет встроенных методов для работы с массивами как со множествами. Поэтому мы написали свою библиотеку для демонстрации. Ниже примеры показаны на ней

Пересечение

Пересечением множеств называется множество, в которое входят элементы, встречающиеся во всех данных множествах одновременно.

Пример с общими друзьями:

import io.hexlet.utils.ArraysAsSets;

// Друзья одного человека
String[] friends1 = {"vasya", "kolya", "petya"};

// Друзья другого человека
String[] friends2 = {"igor", "petya", "sergey", "vasya", "sasha"};

// Общие друзья
ArraysAsSets.intersection(friends1, friends2);
// ["vasya", "petya"]

Объединение

Объединением множеств называется множество, в которое входят элементы всех данных множеств.

String[] friends1 = {"vasya", "kolya", "petya"};
String[] friends2 = {"igor", "petya", "sergey", "vasya", "sasha"};

ArraysAsSets.union(friends1, friends2);
// ["vasya", "kolya", "petya", "igor", "sergey", "sasha"]

Каждый друг в объединении встречается ровно один раз.

Дополнение (разность)

Разностью двух множеств называется множество, в которое входят элементы первого множества, не входящие во второе. В программировании такая операция часто называется diff (разница).

String[] friends1 = {"vasya", "kolya", "petya"};
String[] friends2 = {"igor", "petya", "sergey", "vasya", "sasha"};

ArraysAsSets.difference(friends1, friends2);
// ["kolya"]

Дополнительные материалы

  1. Рассказы о множествах (pdf)

Аватары экспертов Хекслета

Остались вопросы? Задайте их в разделе «Обсуждение»

Вам ответят команда поддержки Хекслета или другие студенты.

Для полного доступа к курсу нужен базовый план

Базовый план откроет полный доступ ко всем курсам, упражнениям и урокам Хекслета, проектам и пожизненный доступ к теории пройденных уроков. Подписку можно отменить в любой момент.

Получить доступ
1000
упражнений
2000+
часов теории
3200
тестов

Открыть доступ

Курсы программирования для новичков и опытных разработчиков. Начните обучение бесплатно.

  • 130 курсов, 2000+ часов теории
  • 1000 практических заданий в браузере
  • 360 000 студентов
Даю согласие на обработку персональных данных, соглашаюсь с «Политикой конфиденциальности» и «Условиями оказания услуг»

Наши выпускники работают в компаниях:

Логотип компании Альфа Банк
Логотип компании Aviasales
Логотип компании Yandex
Логотип компании Tinkoff
Рекомендуемые программы

С нуля до разработчика. Возвращаем деньги, если не удалось найти работу.

Иконка программы Java-разработчик
Профессия
Разработка приложений на языке Java
11 августа 10 месяцев

Используйте Хекслет по максимуму!

  • Задавайте вопросы по уроку
  • Проверяйте знания в квизах
  • Проходите практику прямо в браузере
  • Отслеживайте свой прогресс

Зарегистрируйтесь или войдите в свой аккаунт

Даю согласие на обработку персональных данных, соглашаюсь с «Политикой конфиденциальности» и «Условиями оказания услуг»