java 校验多个集合有没有交集

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mob649e81673fa5 2025-02-15 03:46:28 ©著作权

文章标签 java Java List 文章分类 Java 后端开发

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Java 校验多个集合有没有交集

在 Java 编程中，集合（Collection）是一种非常常用的数据结构，它允许我们存储和操作一组对象。经常会有这样的需求：需要检查多个集合之间是否存在交集。本文将探讨如何在 Java 中实现这一功能，并提供详细的代码示例。

一、集合的基本概念

Java 中的集合主要包含三种类型：List、Set 和 Map。List 是有序的集合，Set 是不允许重复的集合，而 Map 则是键值对的集合。在本例中，我们主要关注 Set，因为它提供了交集、并集和差集的基本操作。

二、交集的定义

两个集合 A 和 B 的交集是一个包含所有同时存在于 A 和 B 中的元素的集合。换句话说，如果元素 x 属于 A，并且 x 也属于 B，那么 x 就是 A 和 B 的交集中的一部分。

示例

考虑两个集合 {1, 2, 3} 和 {2, 3, 4}，它们的交集是 {2, 3}。

三、Java 中的集合操作

Java 提供了一些内置的方法来操作集合，比如 retainAll() 方法。这使得交集操作非常方便。下面是一个简单的例子，展示如何检查两个集合是否有交集：

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class IntersectionExample {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> setA = new HashSet<>();
        Set<Integer> setB = new HashSet<>();

        setA.add(1);
        setA.add(2);
        setA.add(3);

        setB.add(2);
        setB.add(3);
        setB.add(4);

        // 计算交集
        setA.retainAll(setB);

        if (!setA.isEmpty()) {
            System.out.println("交集为: " + setA);
        } else {
            System.out.println("没有交集");
        }
    }
}

在这个例子中，我们首先创建了两个集合 setA 和 setB，接着我们调用 retainAll() 方法来更新 setA，使其只保留与 setB 的交集。

输出

交集为: [2, 3]

四、检查多个集合之间的交集

然而，实际开发中我们可能需要检查多个集合之间的交集。我们可以通过迭代的方式来检查所有集合。

示例代码

下面的示例代码展示了如何检查多个集合的交集：

import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

public class MultiIntersection {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> set1 = new HashSet<>();
        Set<Integer> set2 = new HashSet<>();
        Set<Integer> set3 = new HashSet<>();

        set1.add(1);
        set1.add(2);
        set1.add(3);
        set2.add(2);
        set2.add(3);
        set2.add(4);
        set3.add(3);
        set3.add(5);

        List<Set<Integer>> sets = List.of(set1, set2, set3);

        Set<Integer> intersection = getIntersection(sets);

        if (!intersection.isEmpty()) {
            System.out.println("多个集合的交集为: " + intersection);
        } else {
            System.out.println("没有交集");
        }
    }

    public static Set<Integer> getIntersection(List<Set<Integer>> sets) {
        Set<Integer> result = new HashSet<>(sets.get(0)); // 假设第一个集合为基准
        
        for (Set<Integer> set : sets) {
            result.retainAll(set);
        }
        
        return result;
    }
}

输出

多个集合的交集为: [3]

五、类图设计

在上述代码中，我们使用了多个集合，我们可以通过类图来更好地理解它们之间的关系。

classDiagram
    class Set {
        +void add(Object o)
        +boolean retainAll(Collection c)
        +boolean isEmpty()
    }
    
    class MultiIntersection {
        +static Set<Integer> getIntersection(List<Set<Integer>> sets)
    }

六、状态图

在执行集合交集操作时，可以根据不同状态更新我们的集合。下面是一个状态图，展示了当我们检查多个集合交集时的不同状态。

stateDiagram
    [*] --> Start
    Start --> Checking
    Checking --> HasIntersection: intersect found
    Checking --> NoIntersection: no intersect
    HasIntersection --> End
    NoIntersection --> End