java中怎么获取两个集合中相等元素的下标

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mob64ca12d7c9ee 2024-08-10 05:48:21 ©著作权

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在Java编程中，处理集合（如列表）非常常见，尤其是在需要比较两个集合时。在很多场合下，我们需要知道两个集合中相等元素的下标。在这篇文章中，我们将探讨如何实现这一目标，提供详尽的代码示例，并分析相关逻辑。

1. 问题分析

在Java中，集合通常是使用 List 接口的实现类，如 ArrayList 和 LinkedList。我们可以通过比较两个集合中的相应元素，找出它们的相同元素及其下标。若两个集合的大小不同，我们可以以较小集合的大小为基准，只比较相同下标范围内的元素。

2. 方案设计

要实现该功能，我们需要进行以下步骤：

遍历其中一个集合（假设为 list1）。
对于每个元素，在另一个集合（list2）中查找是否存在相同元素。
如果存在相同元素，将其下标记录下来。
最终输出所有相等元素的下标。

3. 示例代码

下面是一个完整的示例代码，展示如何实现上述逻辑。

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;

public class CommonElementIndexes {

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        
        // 添加示例数据
        list1.add(1);
        list1.add(2);
        list1.add(3);
        list1.add(4);
        
        list2.add(3);
        list2.add(4);
        list2.add(5);
        list2.add(1);
        
        // 获取相等元素的下标
        HashMap<Integer, List<Integer>> result = getCommonElementIndexes(list1, list2);
        
        // 展示结果
        System.out.println("相等元素及其下标:");
        for (Integer key : result.keySet()) {
            System.out.println("元素 " + key + ": " + result.get(key));
        }
    }

    private static HashMap<Integer, List<Integer>> getCommonElementIndexes(List<Integer> list1, List<Integer> list2) {
        HashMap<Integer, List<Integer>> commonIndexes = new HashMap<>();
        
        // 遍历第一个集合
        for (int i = 0; i < list1.size(); i++) {
            Integer element = list1.get(i);
            // 查找第二个集合中的元素
            if (list2.contains(element)) {
                commonIndexes.putIfAbsent(element, new ArrayList<>());
                commonIndexes.get(element).add(i); // 添加list1的下标
            }
        }

        // 遍历第二个集合，找出其下标
        for (int j = 0; j < list2.size(); j++) {
            Integer element = list2.get(j);
            if (commonIndexes.containsKey(element)) {
                commonIndexes.get(element).add(j); // 添加list2的下标
            }
        }
        
        return commonIndexes;
    }
}

4. 代码解析

在以上代码中，我们定义了一个 getCommonElementIndexes 方法，用于收集相等元素的下标。该方法使用了一个 HashMap 来存储元素及其对应的下标列表。

我们遍历第一个集合 list1，对于每个元素，如果它在 list2 中存在，我们将这个元素和它的下标存入 commonIndexes 中。
然后，我们再次遍历 list2，更新每个相等元素在第二个集合中的下标。

这种方法的时间复杂度为 O(n * m)，尽管如此，由于我们使用了散列存储，寻找元素的复杂度大大降低，有利于提升整体性能。

5. 关系图

这里用 mermaid 语法中的 erDiagram 来表示数据之间的关系。

erDiagram
    LIST1 {
        Integer element
        Integer index
    }
    LIST2 {
        Integer element
        Integer index
    }
    COMMONINDEXES {
        Integer element
        List<Integer> indexes
    }

    LIST1 ||--o{ COMMONINDEXES: contains
    LIST2 ||--o{ COMMONINDEXES: contains