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面試官提問:如何去掉List集合中重復(fù)的元素?

作者： 鴨血粉絲
開發(fā) 前端
在實(shí)際開發(fā)的時(shí)候，我們經(jīng)常會(huì)碰到這么一個(gè)困難：一個(gè)集合容器里面有很多重復(fù)的對(duì)象，里面的對(duì)象沒有主鍵，但是根據(jù)業(yè)務(wù)的需求，實(shí)際上我們需要根據(jù)條件篩選出沒有重復(fù)的對(duì)象。

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「Java極客技術(shù)」，作者鴨血粉絲。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系Java極客技術(shù)公眾號(hào)。

 一、問題由來(lái)

在實(shí)際開發(fā)的時(shí)候，我們經(jīng)常會(huì)碰到這么一個(gè)困難：一個(gè)集合容器里面有很多重復(fù)的對(duì)象，里面的對(duì)象沒有主鍵，但是根據(jù)業(yè)務(wù)的需求，實(shí)際上我們需要根據(jù)條件篩選出沒有重復(fù)的對(duì)象。

比較暴力的方法，就是根據(jù)業(yè)務(wù)需求，通過兩層循環(huán)來(lái)進(jìn)行判斷，沒有重復(fù)的元素就加入到新集合中，新集合中已經(jīng)有的元素就跳過。

操作例子如下，創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體對(duì)象PenBean，代碼如下：

  1. /** 
  2.  * 筆實(shí)體 
  3.  */ 
  4. public class PenBean { 
  5.  
  6.     /**類型*/ 
  7.     private String type; 
  8.  
  9.     /**顏色*/ 
  10.     private String color; 
  11.  
  12.     //... 省略 setter 和 getter 
  13.  
  14.     public PenBean(String type, String color) { 
  15.         this.type = type; 
  16.         this.color = color; 
  17.     } 
  18.  
  19.     @Override 
  20.     public String toString() { 
  21.         return "PenBean{" + 
  22.                 "type='" + type + '\'' + 
  23.                 ", color='" + color + '\'' + 
  24.                 '}'; 
  25.     } 
  26. } 

測(cè)試 demo，如下：

  1. public static void main(String[] args) { 
  2.     //添加信息，PenBean中沒有主鍵 
  3.     List<PenBean> penBeanList = new ArrayList<PenBean>(); 
  4.     penBeanList.add(new PenBean("鉛筆","black")); 
  5.     penBeanList.add(new PenBean("鉛筆","white")); 
  6.     penBeanList.add(new PenBean("鉛筆","black")); 
  7.     penBeanList.add(new PenBean("中性筆","white")); 
  8.     penBeanList.add(new PenBean("中性筆","white")); 
  9.  
  10.     //新數(shù)據(jù) 
  11.     List<PenBean> newPenBeanList = new ArrayList<PenBean>(); 
  12.     //傳統(tǒng)重復(fù)判斷 
  13.     for (PenBean penBean : penBeanList) { 
  14.         if(newPenBeanList.isEmpty()){ 
  15.             newPenBeanList.add(penBean); 
  16.         }else{ 
  17.             boolean isSame = false; 
  18.             for (PenBean newPenBean : newPenBeanList) { 
  19.                 //依靠type、color來(lái)判斷，是否有重復(fù)元素 
  20.                 //如果新集合包含元素，直接跳過 
  21.                 if(penBean.getType().equals(newPenBean.getType()) && penBean.getColor().equals(newPenBean.getColor())){ 
  22.                     isSame = true; 
  23.                     break; 
  24.                 } 
  25.             } 
  26.             if(!isSame){ 
  27.                 newPenBeanList.add(penBean); 
  28.             } 
  29.         } 
  30.     } 
  31.  
  32.     //輸出結(jié)果 
  33.     System.out.println("=========新數(shù)據(jù)======"); 
  34.     for (PenBean penBean : newPenBeanList) { 
  35.         System.out.println(penBean.toString()); 
  36.     } 
  37. } 

輸出結(jié)果：

  1. =========新數(shù)據(jù)====== 
  2. PenBean{type='鉛筆', color='black'} 
  3. PenBean{type='鉛筆', color='white'} 
  4. PenBean{type='中性筆', color='white'} 

一般處理數(shù)組類型的對(duì)象時(shí)，可以通過這種方法來(lái)對(duì)數(shù)組元素進(jìn)行去重操作，以篩選出沒有包含重復(fù)元素的數(shù)組。

那有沒有更加簡(jiǎn)潔的寫法呢?

答案肯定是有的，List中的contains()方法就是!

二、利用list中contains方法去重

在使用contains()之前，必須要對(duì)PenBean類重寫equals()方法，為什么要這么做?等會(huì)會(huì)詳細(xì)解釋!

我們先在PenBean類中重寫equals()方法，內(nèi)容如下：

  1. @Override 
  2. public boolean equals(Object o) { 
  3.     if (this == o) return true; 
  4.     if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; 
  5.     PenBean penBean = (PenBean) o; 
  6.    //當(dāng)type、color 內(nèi)容都相等的時(shí)候，才返回true 
  7.     return Objects.equals(type, penBean.type) && 
  8.             Objects.equals(color, penBean.color); 
  9. } 

修改測(cè)試 demo，如下：

  1. public static void main(String[] args) { 
  2.     //添加信息 
  3.     List<PenBean> penBeanList = new ArrayList<PenBean>(); 
  4.     penBeanList.add(new PenBean("鉛筆","black")); 
  5.     penBeanList.add(new PenBean("鉛筆","white")); 
  6.     penBeanList.add(new PenBean("鉛筆","black")); 
  7.     penBeanList.add(new PenBean("中性筆","white")); 
  8.     penBeanList.add(new PenBean("中性筆","white")); 
  9.  
  10.     //新數(shù)據(jù) 
  11.     List<PenBean> newPenBeanList = new ArrayList<PenBean>(); 
  12.     //使用contain判斷，是否有相同的元素 
  13.     for (PenBean penBean : penBeanList) { 
  14.         if(!newPenBeanList.contains(penBean)){ 
  15.             newPenBeanList.add(penBean); 
  16.         } 
  17.     } 
  18.  
  19.     //輸出結(jié)果 
  20.     System.out.println("=========新數(shù)據(jù)======"); 
  21.     for (PenBean penBean : newPenBeanList) { 
  22.         System.out.println(penBean.toString()); 
  23.     } 
  24. } 

輸出結(jié)果如下：

  1. =========新數(shù)據(jù)====== 
  2. PenBean{type='鉛筆', color='black'} 
  3. PenBean{type='鉛筆', color='white'} 
  4. PenBean{type='中性筆', color='white'} 

如果PenBean對(duì)象不重寫equals()，contains()方法的都是false!新數(shù)據(jù)與源數(shù)據(jù)是一樣的，并不能達(dá)到我們想要除去重復(fù)元素的目的

那么contains()是怎么做到，判斷一個(gè)集合里面有相同的元素呢?

我們打開ArrayList中contains()方法，源碼如下：

  1. public boolean contains(Object o) { 
  2.     return indexOf(o) >= 0; 
  3. } 

找到indexOf(o)方法，繼續(xù)往下看，源碼如下：

  1. public int indexOf(Object o) { 
  2.     if (o == null) { 
  3.         for (int i = 0; i < size; i++) 
  4.             if (elementData[i]==null) 
  5.                 return i; 
  6.     } else { 
  7.         for (int i = 0; i < size; i++) 
  8.            //對(duì)象通過 equals 方法，判斷是否相同 
  9.             if (o.equals(elementData[i])) 
  10.                 return i; 
  11.     } 
  12.     return -1; 
  13. } 

此時(shí)，非常清晰了，如果傳入的對(duì)象是null，for循環(huán)判斷數(shù)組中的元素是否有null，如果有就返回下標(biāo);如果傳入的對(duì)象不是null，通過對(duì)象的equals()方法，for循環(huán)判斷是否有相同的元素，如果有就返回下標(biāo)!

如果是數(shù)組返回的下標(biāo)，肯定是大于0，否則返回-1!

這就是為什么在List中使用contains()方法，對(duì)象需要重寫equals()方法的原因!

三、java 8中去重操作

當(dāng)然，有些朋友可能會(huì)想到 JDK1.8 中的流式寫法，例如 jdk1.8 中的集合元素去重寫法如下：

  1. public static void main(String[] args) { 
  2.     //添加信息 
  3.     List<PenBean> penBeanList = new ArrayList<PenBean>(); 
  4.     penBeanList.add(new PenBean("鉛筆","black")); 
  5.     penBeanList.add(new PenBean("鉛筆","white")); 
  6.     penBeanList.add(new PenBean("鉛筆","black")); 
  7.     penBeanList.add(new PenBean("中性筆","white")); 
  8.     penBeanList.add(new PenBean("中性筆","white")); 
  9.  
  10.     //使用java8新特性stream進(jìn)行List去重 
  11.     List<PenBean> newPenBeanList = penBeanList.stream().distinct().collect(Collectors.toList()); 
  12.  
  13.     //輸出結(jié)果 
  14.     System.out.println("=========新數(shù)據(jù)======"); 
  15.     for (PenBean penBean : newPenBeanList) { 
  16.         System.out.println(penBean.toString()); 
  17.     } 
  18. } 

利用 jdk1.8 中提供的Stream.distinct()列表去重，Stream.distinct()使用hashCode()和equals()方法來(lái)獲取不同的元素，因此使用這種寫法，對(duì)象需要重寫hashCode()和equals()方法!

對(duì)PenBean對(duì)象重寫hashCode()方法，代碼如下：

  1. @Override 
  2. public int hashCode() { 
  3.     return Objects.hash(type, color); 
  4. } 

在運(yùn)行測(cè)試demo，結(jié)果如下：

  1. =========新數(shù)據(jù)====== 
  2. PenBean{type='鉛筆', color='black'} 
  3. PenBean{type='鉛筆', color='white'} 
  4. PenBean{type='中性筆', color='white'} 

即可實(shí)現(xiàn)集合元素的去重操作!

那為什么當(dāng)我們使用String類型的對(duì)象作為集合元素時(shí)，沒有重寫呢?

因?yàn)?java 中String原生類，已經(jīng)重寫好了，源碼如下：

  1. public final class String 
  2. implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { 
  3.   
  4.  @Override 
  5.  public boolean equals(Object anObject) { 
  6.         if (this == anObject) { 
  7.             return true; 
  8.         } 
  9.         if (anObject instanceof String) { 
  10.             String anotherString = (String)anObject; 
  11.             int n = value.length; 
  12.             if (n == anotherString.value.length) { 
  13.                 char v1[] = value; 
  14.                 char v2[] = anotherString.value; 
  15.                 int i = 0; 
  16.                 while (n-- != 0) { 
  17.                     if (v1[i] != v2[i]) 
  18.                         return false; 
  19.                     i++; 
  20.                 } 
  21.                 return true; 
  22.             } 
  23.         } 
  24.         return false; 
  25.     } 
  26.   
  27.  @Override 
  28.  public int hashCode() { 
  29.     int h = hash; 
  30.     if (h == 0 && value.length > 0) { 
  31.         char val[] = value; 
  32.  
  33.         for (int i = 0; i < value.length; i++) { 
  34.             h = 31 * h + val[i]; 
  35.         } 
  36.         hash = h; 
  37.     } 
  38.     return h; 
  39. } 
  40. } 

四、HashSet去重操作

在上面的分享中，我們介紹了 List 的集合去重操作!其中網(wǎng)友還提到了HashSet可以實(shí)現(xiàn)元素的去重!

的確，HashSet集合天然支持元素不重復(fù)!

實(shí)踐代碼如下!

還是先創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象PenBean，同時(shí)重寫Object中的equals()和hashCode()方法，如下：

  1. /** 
  2.  * 筆實(shí)體 
  3.  */ 
  4. public class PenBean { 
  5.     /**類型*/ 
  6.     private String type; 
  7.     /**顏色*/ 
  8.     private String color; 
  9.     //... 省略 setter 和 getter 
  10.     public PenBean(String type, String color) { 
  11.         this.type = type; 
  12.         this.color = color; 
  13.     } 
  14.     @Override 
  15.     public String toString() { 
  16.         return "PenBean{" + 
  17.                 "type='" + type + '\'' + 
  18.                 ", color='" + color + '\'' + 
  19.                 '}'; 
  20.     } 
  21.   
  22.  @Override 
  23.  public boolean equals(Object o) { 
  24.       if (this == o) return true; 
  25.       if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; 
  26.       PenBean penBean = (PenBean) o; 
  27.       //當(dāng)type、color 內(nèi)容都相等的時(shí)候，才返回true 
  28.       return Objects.equals(type, penBean.type) && 
  29.           Objects.equals(color, penBean.color); 
  30.  } 
  31.   
  32.  @Override 
  33.  public int hashCode() { 
  34.     return Objects.hash(type, color); 
  35.  } 
  36.    
  37. } 

創(chuàng)建測(cè)試 demo，如下：

  1. public static void main(String[] args) { 
  2.     //添加信息 
  3.     List<PenBean> penBeanList = new ArrayList<PenBean>(); 
  4.     penBeanList.add(new PenBean("鉛筆","black")); 
  5.     penBeanList.add(new PenBean("鉛筆","white")); 
  6.     penBeanList.add(new PenBean("鉛筆","black")); 
  7.     penBeanList.add(new PenBean("中性筆","white")); 
  8.     penBeanList.add(new PenBean("中性筆","white")); 
  9.  
  10.     //新數(shù)據(jù) 
  11.     List<PenBean> newPenBeanList = new ArrayList<PenBean>(); 
  12.     //set去重 
  13.     HashSet<PenBean> set = new HashSet<>(penBeanList); 
  14.     newPenBeanList.addAll(set); 
  15.  
  16.     //輸出結(jié)果 
  17.     System.out.println("=========新數(shù)據(jù)======"); 
  18.     for (PenBean penBean : newPenBeanList) { 
  19.         System.out.println(penBean.toString()); 
  20.     } 
  21. } 

輸出結(jié)果如下：

  1. =========新數(shù)據(jù)====== 
  2. PenBean{type='鉛筆', color='white'} 
  3. PenBean{type='鉛筆', color='black'} 
  4. PenBean{type='中性筆', color='white'} 

很明細(xì)，返回的新集合沒有重復(fù)元素!

那HashSet是怎么做的的呢?

打開HashSet的源碼，查看我們傳入的構(gòu)造方法如下：

  1. public HashSet(Collection<? extends E> c) { 
  2.     map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)); 
  3.     addAll(c); 
  4. } 

很顯然，首先創(chuàng)建了一個(gè)HashMap對(duì)象，然后調(diào)用addAll()方法，繼續(xù)往下看這個(gè)方法!

  1. public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { 
  2.     boolean modified = false; 
  3.     for (E e : c) 
  4.         if (add(e)) 
  5.             modified = true; 
  6.     return modified; 
  7. } 

首先遍歷List中的元素，然后調(diào)用add()方法，這個(gè)方法，源碼如下：

  1. public boolean add(E e) { 
  2.     return map.put(e, PRESENT)==null; 
  3. } 

其實(shí)，就是向HashMap對(duì)象中插入元素，其中PRESENT是一個(gè)new Object()常量!

  1. private static final Object PRESENT = new Object(); 

到這里就基本很清楚了，向HashSet中添加元素，其實(shí)等同于

  1. Map<Object,Object> map = new HashMap<Object,Object>(); 
  2. map.put(e,new Object);//e表示要插入的元素 

其中插入的元素e，就是HashMap中的key!

我們知道HashMap，是通過equals()和hashCode()來(lái)判斷插入的key是否為同一個(gè)key，因此，當(dāng)我們對(duì)PenBean對(duì)象進(jìn)行重寫equals()和hashCode()時(shí)，保證判斷是同一個(gè)key時(shí)，就可以達(dá)到元素去重的目的!

最后，對(duì)已經(jīng)去重的集合HashSet，再通過ArrayList中的addAll()方法進(jìn)行包裝，即可得到我們想要的不包含重復(fù)元素的數(shù)據(jù)!

 

責(zé)任編輯：武曉燕 來(lái)源： Java極客技術(shù)
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