如何去除List集合中的重復元素?


 一、問題由來

在實際開發的時候,我們經常會碰到這么一個問題:一個集合容器里面有很多重復的對象,里面的對象沒有主鍵,或者說忽略主鍵,根據業務的需求,我們需要根據條件篩選出沒有重復的對象

 

二、去重操作

1.通過兩層循環去重

通過兩層循環來進行判斷,沒有重復的元素就加入到新集合中,新集合中已經有的元素就跳過。

實體類使用Lombok注解,推薦閱讀:Lombok使用指南

實體:

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Animal {

    private String category;            // 類別

    private String species;             // 種類


}

測試:

public static void main(String[] args) {
        // 添加信息,Animal中沒有主鍵
        List<Animal> animalList = new ArrayList<Animal>();
        animalList.add(new Animal("犬科","狗"));
        animalList.add(new Animal("犬科","狗"));
        animalList.add(new Animal("犬科","狗"));
        animalList.add(new Animal("犬科","狼"));
        animalList.add(new Animal("貓科","貓"));
        animalList.add(new Animal("貓科","豹"));

        // 新數據集合
        List<Animal> newAnimalList = new ArrayList<Animal>();
        // 傳統重復判斷
        for (Animal animal : animalList) {
            if(newAnimalList.isEmpty()){
                newAnimalList.add(animal);
            }else{
                boolean isSame = false;
                for (Animal newAnimal : newAnimalList) {
                    // 如果新集合包含元素,直接跳過
                    if(animal.getCategory().equals(newAnimal.getCategory()) && animal.getSpecies().equals(newAnimal.getSpecies())){
                        isSame = true;
                        break;
                    }
                }
                if(!isSame){
                    newAnimalList.add(animal);
                }
            }
        }

        // 輸出結果
        for (Animal animal : newAnimalList) {
            System.out.println(animal.toString());
        }
    }

輸出結果:

Animal(category=犬科, species=狗)
Animal(category=犬科, species=狼)
Animal(category=貓科, species=貓)
Animal(category=貓科, species=豹)

一般處理數組類型的對象時,可以通過這種方法來對數組元素進行去重操作,以篩選出沒有包含重復元素的數組。

 

2.利用list中contains()方法去重

在使用contains()之前,必須要對Animal類重寫equals()方法,如果Animal對象不重寫equals(),contains()方法的都是false!新數據與源數據是一樣的,並不能達到我們想要除去重復元素的目的。

那么contains()是怎么做到,判斷一個集合里面有相同的元素呢?

我們打開ArrayList中contains()方法,源碼如下:

public boolean contains(Object o) {
    return indexOf(o) >= 0;
}

找到indexOf(o)方法,源碼如下:

public int indexOf(Object o) {
    if (o == null) {
        for (int i = 0; i < size; i++)
            if (elementData[i]==null)
                return i;
    } else {
        for (int i = 0; i < size; i++)
           //對象通過 equals 方法,判斷是否相同
            if (o.equals(elementData[i]))
                return i;
    }
    return -1;
}

如果傳入的對象是null,for循環判斷數組中的元素是否有null,如果有就返回下標;如果傳入的對象不是null,通過對象的equals()方法,for循環判斷是否有相同的元素,如果有就返回下標!

如果是數組返回的下標,肯定是大於0,否則返回-1!

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

 

重寫equals():

@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) {
return true;
}
if (o == null || getClass() != o.getClass()) {
return false;
}
Animal animal = (Animal) o;
// 當category、species 內容都相等的時候,才返回true
return Objects.equals(category, animal.category) && Objects.equals(species, animal.species);
}

測試:

public static void main(String[] args) {
        // 添加信息,Animal中沒有主鍵
        List<Animal> animalList = new ArrayList<Animal>();
        animalList.add(new Animal("犬科","狗"));
        animalList.add(new Animal("犬科","狗"));
        animalList.add(new Animal("犬科","狗"));
        animalList.add(new Animal("犬科","狼"));
        animalList.add(new Animal("貓科","貓"));
        animalList.add(new Animal("貓科","豹"));

        // 新數據集合
        List<Animal> newAnimalList = new ArrayList<Animal>();
        // 使用contain判斷,是否有相同的元素
        for (Animal animal: animalList) {
            if(!newAnimalList.contains(animal)){
                newAnimalList.add(animal);
            }
        }

        // 輸出結果
        for (Animal animal : newAnimalList) {
            System.out.println(animal.toString());
        }
    }

輸出結果:

Animal(category=犬科, species=狗)
Animal(category=犬科, species=狼)
Animal(category=貓科, species=貓)
Animal(category=貓科, species=豹)

 

3.使用java 8中的Stream.distinct()去重

使用JDK1.8 中的流式寫法,利用 jdk1.8 中提供的Stream.distinct()列表去重,Stream.distinct()使用hashCode()和equals()方法來獲取不同的元素,因此使用這種寫法,對象需要重寫hashCode()和equals()方法!

重寫hashCode()方法:

@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(category, category);
}

測試:

public static void main(String[] args) {
        // 添加信息,Animal中沒有主鍵
        List<Animal> animalList = new ArrayList<Animal>();
        animalList.add(new Animal("犬科","狗"));
        animalList.add(new Animal("犬科","狗"));
        animalList.add(new Animal("犬科","狗"));
        animalList.add(new Animal("犬科","狼"));
        animalList.add(new Animal("貓科","貓"));
        animalList.add(new Animal("貓科","豹"));

        //使用java8新特性stream進行List去重
        List<Animal> newAnimalList = animalList.stream().distinct().collect(Collectors.toList());

        // 輸出結果
        for (Animal animal : newAnimalList) {
            System.out.println(animal.toString());
        }

    }

輸出結果:

Animal(category=犬科, species=狗)
Animal(category=犬科, species=狼)
Animal(category=貓科, species=貓)
Animal(category=貓科, species=豹)

 

4.利用HashSet去重

HashSet集合天然支持元素不重復!需要同時重寫Object中的equals()和hashCode()方法

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Animal {

    private String category;            // 類別

    private String species;             // 種類

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) {
            return true;
        }
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) {
            return false;
        }
        Animal animal = (Animal) o;
        // 當category、species 內容都相等的時候,才返回true
        return Objects.equals(category, animal.category) && Objects.equals(species, animal.species);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(category, category);
    }

}

測試:

public static void main(String[] args) {
        // 添加信息,Animal中沒有主鍵
        List<Animal> animalList = new ArrayList<Animal>();
        animalList.add(new Animal("犬科","狗"));
        animalList.add(new Animal("犬科","狗"));
        animalList.add(new Animal("犬科","狗"));
        animalList.add(new Animal("犬科","狼"));
        animalList.add(new Animal("貓科","貓"));
        animalList.add(new Animal("貓科","豹"));

        // 新數據集合
        List<Animal> newAnimalList = new ArrayList<Animal>();
        //set去重
        HashSet<Animal> set = new HashSet<>(animalList);
        newAnimalList.addAll(set);

        // 輸出結果
        for (Animal animal : newAnimalList) {
            System.out.println(animal.toString());
        }

    }

輸出結果:

Animal(category=犬科, species=狗)
Animal(category=犬科, species=狼)
Animal(category=貓科, species=貓)
Animal(category=貓科, species=豹)

打開HashSet的源碼,查看我們傳入的構造方法如下:

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

首先創建了一個HashMap對象,然后調用addAll()方法

public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
    boolean modified = false;
    for (E e : c)
        if (add(e))
            modified = true;
    return modified;
}

首先遍歷List中的元素,然后調用add()方法,這個方法,源碼如下:

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

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

private static final Object PRESENT = new Object();

到這里就基本很清楚了,向HashSet中添加元素,其實等同於

Map<Object,Object> map = new HashMap<Object,Object>();
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()來判斷插入的key是否為同一個key,因此,當我們對Animal對象進行重寫equals()和hashCode()時,保證判斷是同一個key時,就可以達到元素去重的目的!

最后,對已經去重的集合HashSet,再通過ArrayList中的addAll()方法進行包裝,即可得到我們想要的不包含重復元素的數據!

 


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