Java List集合取交集的八种不同实现方式

在Java中，取两个List集合的交集可以通过多种方式实现，包括使用Java 8的Stream API、传统的for循环遍历、使用集合的retainAll方法，以及使用Apache Commons Collections库等。

目录

• • • 方法一：使用Java 8的Stream API
    • 方法二：使用传统的for循环遍历
    • 方法三：使用Set的retainAll方法
    • 方法四：使用Java的CollectionUtils（Apache Commons Collections）
    • 方法五：使用Java Stream API的`anyMatch`
    • 方法六：使用Java 8的并行流（Parallel Streams）
    • 方法七：使用Java的并发工具类
    • 方法八：使用第三方库（如Guava）

方法一：使用Java 8的Stream API

这种方法利用Stream API的filter和collect操作来找到两个列表的交集。

List<Integer> list1 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> list2 = Arrays.asList(4, 5, 6, 7, 8);

List<Integer> intersection = list1.stream()
        .filter(list2::contains)
        .collect(Collectors.toList());

方法二：使用传统的for循环遍历

这种方法通过遍历一个列表，并检查其元素是否存在于另一个列表中来实现交集。

List<Integer> list1 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> list2 = Arrays.asList(4, 5, 6, 7, 8);
List<Integer> intersection = new ArrayList<>();

for (Integer item : list1) {
    if (list2.contains(item)) {
        intersection.add(item);
    }
}

使用HashSet优化遍历方法：

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

public class ListIntersection {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list1 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        List<Integer> list2 = Arrays.asList(4, 5, 6, 7, 8);

        Set<Integer> set1 = new HashSet<>(list1);
        List<Integer> intersection = new ArrayList<>();

        for (Integer num : list2) {
            if (set1.contains(num)) {
                intersection.add(num);
            }
        }

        System.out.println("交集：" + intersection);
    }
}

将list1转换为HashSet，以提高查找效率。然后，我们遍历list2，并检查其元素是否存在于set1中。如果存在，则将其添加到交集列表中。请注意，由于HashSet不保证元素的顺序，因此交集列表中的元素顺序可能与原始列表不同。如果需要保持顺序，可以使用LinkedHashSet代替HashSet。

方法三：使用Set的retainAll方法

这种方法首先将两个列表转换为Set，然后利用Set的retainAll方法来找到交集。retainAll方法会保留在指定集合（参数）中存在的元素。

List<Integer> list1 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> list2 = Arrays.asList(4, 5, 6, 7, 8);

Set<Integer> set1 = new HashSet<>(list1);
Set<Integer> set2 = new HashSet<>(list2);
set1.retainAll(set2); // set1现在只包含交集元素

List<Integer> intersection = new ArrayList<>(set1);

方法四：使用Java的CollectionUtils（Apache Commons Collections）

如果你的项目中已经包含了Apache Commons Collections库，你可以使用其提供的CollectionUtils类来方便地找到交集。

import org.apache.commons.collections4.CollectionUtils;

List<Integer> list1 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> list2 = Arrays.asList(4, 5, 6, 7, 8);

List<Integer> intersection = (List<Integer>) CollectionUtils.intersection(list1, list2);

注意：Apache Commons Collections库中的intersection方法返回的是java.util.Collection类型，所以需要进行类型转换。

方法五：使用Java Stream API的anyMatch

之前已经用filter方法展示了如何使用Stream API找交集，但其实也可以用anyMatch来实现类似的功能。不过，这种方法通常不是最高效的，因为它需要对每个元素进行遍历检查。

List<Integer> list1 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> list2 = Arrays.asList(4, 5, 6, 7, 8);

List<Integer> intersection = list1.stream()
    .filter(item -> list2.stream().anyMatch(item::equals))
    .collect(Collectors.toList());

注意：这种方法的时间复杂度较高，因为对于list1中的每个元素，它都会遍历整个list2。因此，对于大型列表，这种方法不推荐使用。

方法六：使用Java 8的并行流（Parallel Streams）

如果列表很大，并且你的机器有多个处理器核心，你可以考虑使用并行流来加速交集的计算。

List<Integer> list1 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> list2 = Arrays.asList(4, 5, 6, 7, 8);

Set<Integer> set2 = new HashSet<>(list2); // 使用HashSet提高查找效率

List<Integer> intersection = list1.parallelStream()
    .filter(set2::contains)
    .collect(Collectors.toList());

注意：并行流并不总是比顺序流更快，特别是在处理小数据集或数据集不适合并行处理时。此外，并行流的使用也会增加线程的开销。

方法七：使用Java的并发工具类

如果你在处理非常大的数据集，并且希望利用多核处理器的能力，你可以考虑使用Java的并发工具类，如ForkJoinPool，来并行计算交集。

这种方法比较复杂，通常用于高级并发编程场景。基本思路是将大任务拆分成小任务，然后使用ForkJoinPool来并行处理这些小任务，并最终合并结果。

方法八：使用第三方库（如Guava）

除了Apache Commons Collections，还有其他第三方库如Guava也提供了集合操作的工具类。

例如，使用Guava的Sets.intersection(Set<E> set1, Set<E> set2)方法可以很容易地找到两个集合的交集：

import com.google.common.collect.Sets;

List<Integer> list1 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> list2 = Arrays.asList(4, 5, 6, 7, 8);

Set<Integer> set1 = new HashSet<>(list1);
Set<Integer> set2 = new HashSet<>(list2);

Set<Integer> intersectionSet = Sets.intersection(set1, set2);
List<Integer> intersection = new ArrayList<>(intersectionSet);

注意：Guava的Sets.intersection方法返回的是一个不可修改的视图，它表示两个原始集合的交集。这个视图会随着原始集合的变化而变化，但它本身不占用额外的空间。如果你需要一个独立的交集集合，可以像上面那样将其复制到一个新的ArrayList中。

通过以上方法的介绍和实践，希望能够帮助你更好地理解Java中List集合交集的计算，并能够在实际开发中灵活运用。