java如何判断两个list有相同的元素

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mob649e816880fe 2024-08-05 06:09:54 ©著作权

文章标签 List java API 文章分类 Java 后端开发

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使用Java判断两个List是否有相同元素的方案

在Java中，List是一种非常常用的数据结构，常用来存储一组有序的元素。在实际开发中，我们常常需要判断两个List是否存在相同的元素。本文将详细阐述如何实现这一功能，解决具体的业务需求。

一、需求背景

在某在线电商平台中，用户可以将商品添加到购物车中。当用户打开购物车页面时，系统需要判断用户的购物车中是否有商品已经在用户的收藏夹中。如果发现重叠的商品，我们将提示用户，以提高用户体验和转化率。

二、方案设计

我们可以通过多种方式来判断两个List是否有相同的元素。常见的方法包括：

使用嵌套循环进行线性搜索。
利用HashSet来提高查找效率。
使用Stream API进行函数式编程。

在本文中，我将详细介绍第二种和第三种方法，利用HashSet和Stream API来判断两个List是否含有相同的元素。

1. 使用HashSet

此方法的核心思想是将其中一个List的元素放入HashSet中，HashSet具有去重和快速查找的特性，然后再进行另一个List的遍历，判断其元素是否在HashSet中存在。

代码示例

import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;

public class ListComparison {
    public static boolean haveCommonElements(List<Integer> list1, List<Integer> list2) {
        HashSet<Integer> set = new HashSet<>(list1);
        for (Integer elem : list2) {
            if (set.contains(elem)) {
                return true; // 找到公共元素
            }
        }
        return false; // 没有公共元素
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> cartItems = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        List<Integer> favoriteItems = Arrays.asList(5, 6, 7, 8);

        boolean hasCommon = haveCommonElements(cartItems, favoriteItems);
        System.out.println("购物车和收藏夹是否有相同商品: " + hasCommon);
    }
}

分析

在这个示例中，我们首先将购物车中的商品（cartItems）放入一个HashSet中，然后遍历用户的收藏夹商品（favoriteItems），判断是否有商品在购物车中存在。这个方法的时间复杂度为O(n)，O(n)的空间复杂度，对于较大数据集来说是非常高效的。

2. 使用Stream API

利用Java 8引入的Stream API，我们也可以非常优雅地判断两个List是否有相同的元素。

代码示例

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class ListComparison {
    public static boolean haveCommonElements(List<Integer> list1, List<Integer> list2) {
        List<Integer> commonElements = list1.stream()
                                            .filter(list2::contains)
                                            .collect(Collectors.toList());
        return !commonElements.isEmpty(); // 若公共元素不为空，则返回true
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> cartItems = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        List<Integer> favoriteItems = Arrays.asList(5, 6, 7, 8);

        boolean hasCommon = haveCommonElements(cartItems, favoriteItems);
        System.out.println("购物车和收藏夹是否有相同商品: " + hasCommon);
    }
}

分析

在这个案例中，我们使用Stream API的filter方法过滤出在两个List中都存在的元素，并将结果收集到一个新的List中。如果这个List不为空，则表示存在相同的元素。这种方法的代码更加简洁，更符合现代Java编程的风格。

三、性能对比

方法	时间复杂度	空间复杂度	适用场景
嵌套循环	O(n^2)	O(1)	数据量小的场景
HashSet	O(n)	O(n)	数据量大的场景
Stream API	O(n)	O(n)	需要代码简洁的场景

四、ER图示意

为了更好地理解数据结构的关系，我们可以绘制出ER图：

erDiagram
    CART_ITEMS {
        INTEGER id "购物车商品ID"
        STRING name "商品名称"
    }
    
    FAVORITE_ITEMS {
        INTEGER id "收藏夹商品ID"
        STRING name "商品名称"
    }
    
    CART_ITEMS ||--o{ FAVORITE_ITEMS : contains

通过ER图可以发现，购物车中的商品和收藏夹中的商品通过contains关系相互联系。