面试官提问:如何去掉List集合中重复的元素?

本文转载自微信公众号「Java极客技术」,面试作者鸭血粉丝。官提转载本文请联系Java极客技术公众号。问何

 一、去掉问题由来

在实际开发的集合时候,我们经常会碰到这么一个困难:一个集合容器里面有很多重复的中重对象,里面的元素对象没有主键,但是面试根据业务的需求,实际上我们需要根据条件筛选出没有重复的官提对象。

比较暴力的问何方法,就是去掉根据业务需求,通过两层循环来进行判断,集合没有重复的中重元素就加入到新集合中,新集合中已经有的元素元素就跳过。

操作例子如下,面试创建一个实体对象PenBean,代码如下:

/**  * 笔实体  */ public class PenBean {      /**类型*/     private String type;     /**颜色*/     private String color;     //... 省略 setter 和 getter     public PenBean(String type, String color) {          this.type = type;         this.color = color;     }     @Override     public String toString() {          return "PenBean{ " +                 "type=" + type + \ +                 ", color=" + color + \ +                 };     } } 

测试 demo,如下:

public static void main(String[] args) {      //添加信息,PenBean中没有主键     List<PenBean> penBeanList = new ArrayList<PenBean>();     penBeanList.add(new PenBean("铅笔","black"));     penBeanList.add(new PenBean("铅笔","white"));     penBeanList.add(new PenBean("铅笔","black"));     penBeanList.add(new PenBean("中性笔","white"));     penBeanList.add(new PenBean("中性笔","white"));     //新数据     List<PenBean> newPenBeanList = new ArrayList<PenBean>();     //传统重复判断     for (PenBean penBean : penBeanList) {          if(newPenBeanList.isEmpty()){              newPenBeanList.add(penBean);         }else{              boolean isSame = false;             for (PenBean newPenBean : newPenBeanList) {                  //依靠type、color来判断,是否有重复元素                 //如果新集合包含元素,直接跳过                 if(penBean.getType().equals(newPenBean.getType()) && penBean.getColor().equals(newPenBean.getColor())){                      isSame = true;                     break;                 }             }             if(!isSame){                  newPenBeanList.add(penBean);             }         }     }     //输出结果     System.out.println("=========新数据======");     for (PenBean penBean : newPenBeanList) {          System.out.println(penBean.toString());     } } 

输出结果:

=========新数据====== PenBean{ type=铅笔, color=black} PenBean{ type=铅笔, color=white} PenBean{ type=中性笔, color=white} 

一般处理数组类型的对象时,源码库可以通过这种方法来对数组元素进行去重操作,以筛选出没有包含重复元素的数组。

那有没有更加简洁的写法呢?

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,必须要对PenBean类重写equals()方法,为什么要这么做?等会会详细解释!

我们先在PenBean类中重写equals()方法,内容如下:

@Override public boolean equals(Object o) {      if (this == o) return true;     if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;     PenBean penBean = (PenBean) o;    //当type、color 内容都相等的时候,才返回true     return Objects.equals(type, penBean.type) &&             Objects.equals(color, penBean.color); } 

修改测试 demo,如下:

public static void main(String[] args) {      //添加信息     List<PenBean> penBeanList = new ArrayList<PenBean>();     penBeanList.add(new PenBean("铅笔","black"));     penBeanList.add(new PenBean("铅笔","white"));     penBeanList.add(new PenBean("铅笔","black"));     penBeanList.add(new PenBean("中性笔","white"));     penBeanList.add(new PenBean("中性笔","white"));     //新数据     List<PenBean> newPenBeanList = new ArrayList<PenBean>();     //使用contain判断,是否有相同的元素     for (PenBean penBean : penBeanList) {          if(!newPenBeanList.contains(penBean)){              newPenBeanList.add(penBean);         }     }     //输出结果     System.out.println("=========新数据======");     for (PenBean penBean : newPenBeanList) {          System.out.println(penBean.toString());     } } 

输出结果如下:

=========新数据====== PenBean{ type=铅笔, color=black} PenBean{ type=铅笔, color=white} PenBean{ type=中性笔, color=white} 

如果PenBean对象不重写equals(),contains()方法的都是false!新数据与源数据是一样的,并不能达到我们想要除去重复元素的目的

那么contains()是怎么做到,判断一个集合里面有相同的元素呢?

我们打开ArrayList中contains()方法,源码如下:

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

找到indexOf(o)方法,云服务器提供商继续往下看,源码如下:

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++)            //对象通过 equals 方法,判断是否相同             if (o.equals(elementData[i]))                 return i;     }     return -1; } 

此时,非常清晰了,如果传入的对象是null,for循环判断数组中的元素是否有null,如果有就返回下标;如果传入的对象不是null,通过对象的equals()方法,for循环判断是否有相同的元素,如果有就返回下标!

如果是数组返回的下标,肯定是大于0,否则返回-1!

这就是为什么在List中使用contains()方法,对象需要重写equals()方法的原因!

三、java 8中去重操作

当然,有些朋友可能会想到 JDK1.8 中的流式写法,例如 jdk1.8 中的集合元素去重写法如下:

public static void main(String[] args) {      //添加信息     List<PenBean> penBeanList = new ArrayList<PenBean>();     penBeanList.add(new PenBean("铅笔","black"));     penBeanList.add(new PenBean("铅笔","white"));     penBeanList.add(new PenBean("铅笔","black"));     penBeanList.add(new PenBean("中性笔","white"));     penBeanList.add(new PenBean("中性笔","white"));     //使用java8新特性stream进行List去重     List<PenBean> newPenBeanList = penBeanList.stream().distinct().collect(Collectors.toList());     //输出结果     System.out.println("=========新数据======");     for (PenBean penBean : newPenBeanList) {          System.out.println(penBean.toString());     } } 

利用 jdk1.8 中提供的网站模板Stream.distinct()列表去重,Stream.distinct()使用hashCode()和equals()方法来获取不同的元素,因此使用这种写法,对象需要重写hashCode()和equals()方法!

对PenBean对象重写hashCode()方法,代码如下:

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

在运行测试demo,结果如下:

=========新数据====== PenBean{ type=铅笔, color=black} PenBean{ type=铅笔, color=white} PenBean{ type=中性笔, color=white} 

即可实现集合元素的去重操作!

那为什么当我们使用String类型的对象作为集合元素时,没有重写呢?

因为 java 中String原生类,已经重写好了,源码如下:

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {   @Override  public boolean equals(Object anObject) {          if (this == anObject) {              return true;         }         if (anObject instanceof String) {              String anotherString = (String)anObject;             int n = value.length;             if (n == anotherString.value.length) {                  char v1[] = value;                 char v2[] = anotherString.value;                 int i = 0;                 while (n-- != 0) {                      if (v1[i] != v2[i])                         return false;                     i++;                 }                 return true;             }         }         return false;     }  @Override  public int hashCode() {      int h = hash;     if (h == 0 && value.length > 0) {          char val[] = value;         for (int i = 0; i < value.length; i++) {              h = 31 * h + val[i];         }         hash = h;     }     return h; } } 

四、HashSet去重操作

在上面的分享中,我们介绍了 List 的集合去重操作!其中网友还提到了HashSet可以实现元素的去重!

的确,HashSet集合天然支持元素不重复!

实践代码如下!

还是先创建一个对象PenBean,同时重写Object中的equals()和hashCode()方法,如下:

/**  * 笔实体  */ public class PenBean {      /**类型*/     private String type;     /**颜色*/     private String color;     //... 省略 setter 和 getter     public PenBean(String type, String color) {          this.type = type;         this.color = color;     }     @Override     public String toString() {          return "PenBean{ " +                 "type=" + type + \ +                 ", color=" + color + \ +                 };     }  @Override  public boolean equals(Object o) {        if (this == o) return true;       if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;       PenBean penBean = (PenBean) o;       //当type、color 内容都相等的时候,才返回true       return Objects.equals(type, penBean.type) &&           Objects.equals(color, penBean.color);  }  @Override  public int hashCode() {      return Objects.hash(type, color);  } } 

创建测试 demo,如下:

public static void main(String[] args) {      //添加信息     List<PenBean> penBeanList = new ArrayList<PenBean>();     penBeanList.add(new PenBean("铅笔","black"));     penBeanList.add(new PenBean("铅笔","white"));     penBeanList.add(new PenBean("铅笔","black"));     penBeanList.add(new PenBean("中性笔","white"));     penBeanList.add(new PenBean("中性笔","white"));     //新数据     List<PenBean> newPenBeanList = new ArrayList<PenBean>();     //set去重     HashSet<PenBean> set = new HashSet<>(penBeanList);     newPenBeanList.addAll(set);     //输出结果     System.out.println("=========新数据======");     for (PenBean penBean : newPenBeanList) {          System.out.println(penBean.toString());     } } 

输出结果如下:

=========新数据====== PenBean{ type=铅笔, color=white} PenBean{ type=铅笔, color=black} PenBean{ type=中性笔, color=white} 

很明细,返回的新集合没有重复元素!

那HashSet是怎么做的的呢?

打开HashSet的源码,查看我们传入的构造方法如下:

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

很显然,首先创建了一个HashMap对象,然后调用addAll()方法,继续往下看这个方法!

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

首先遍历List中的元素,然后调用add()方法,这个方法,源码如下:

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

其实,就是向HashMap对象中插入元素,其中PRESENT是一个new Object()常量!

private static final Object PRESENT = new Object(); 

到这里就基本很清楚了,向HashSet中添加元素,其实等同于

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!

我们知道HashMap,是通过equals()和hashCode()来判断插入的key是否为同一个key,因此,当我们对PenBean对象进行重写equals()和hashCode()时,保证判断是同一个key时,就可以达到元素去重的目的!

最后,对已经去重的集合HashSet,再通过ArrayList中的addAll()方法进行包装,即可得到我们想要的不包含重复元素的数据!

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