在忽略字段的列表中查找重复项



我有一个List的人,我想找到重复的条目,包括除id之外的所有字段。所以使用 equals() -方法(因此List.contains()),因为他们考虑了id

public class Person {
    private String firstname, lastname;
    private int age;
    private long id;
}

修改 equals()hashCode() -方法以忽略id字段不是一个选项,因为代码的其他部分依赖于此字段。

如果我想忽略id字段,Java 中整理重复项的最有效方法是什么?

构建一个Comparator<Person>来实现自然键排序,然后使用基于二进制搜索的重复数据删除。 TreeSet会给你这种开箱即用的能力。

请注意,Comparator<T>.compare(a, b)必须满足通常的反对称性、传递性、一致性和反身性要求,否则二叉搜索排序将失败。您还应该使其能够识别空值(例如,如果一个、另一个或两个的名字字段为空)。

Person 类的简单自然键比较器如下所示(它是一个静态成员类,因为您尚未显示每个字段都有访问器)。

public class Person {
    public static class NkComparator implements Comparator<Person>
    {
        public int compare(Person p1, Person p2)
        {
            if (p1 == null || p2 == null) throw new NullPointerException();
            if (p1 == p2) return 0;
            int i = nullSafeCompareTo(p1.firstname, p2.firstname);
            if (i != 0) return i;
            i = nullSafeCompareTo(p1.lastname, p2.lastname);
            if (i != 0) return i;
            return p1.age - p2.age;
        }
        private static int nullSafeCompareTo(String s1, String s2)
        {
            return (s1 == null)
                    ? (s2 == null) ? 0 : -1
                    : (s2 == null) ? 1 : s1.compareTo(s2);
        }
    }
    private String firstname, lastname;
    private int age;
    private long id;
}

然后,您可以使用它来生成唯一列表。使用 add 方法,该方法返回 true当且仅当元素在集合中不存在时:

List<Person> newList = new ArrayList<Person>();
TreeSet<Person> nkIndex = new TreeSet<Person>(new Person.NkComparator());
for (Person p : originalList)
    if (nkIndex.add(p)) newList.add(p); // to generate a unique list

或者交换此行的最后一行以输出重复项

    if (nkIndex.add(p)) newList.add(p); 

无论您做什么,在枚举原始列表时都不要在原始列表中使用 remove,这就是这些方法将您的唯一元素添加到新列表中的原因。

如果您只是对唯一列表感兴趣,并希望使用尽可能少的行:

TreeSet<Person> set = new TreeSet<Person>(new Person.NkComparator());
set.addAll(originalList);
List<Person> newList = new ArrayList<Person>(set);
正如

@LuiggiMendoza评论中所建议的:

您可以创建一个自定义 Comparator 类,该类比较两个Person对象的相等性,忽略它们的 id。

class PersonComparator implements Comparator<Person> {
    // wraps the compareTo method to compare two Strings but also accounts for NPE
    int compareStrings(String a, String b) {
        if(a == b) {           // both strings are the same string or are null
          return 0;
        } else if(a == null) { // first string is null, result is negative
            return -1;
        } else if(b == null){  // second string is null, result is positive
            return 1;
        } else {               // no strings are null, return the result of compareTo
            return a.compareTo(b);
        }
    }
    @Override
    public int compare(Person p1, Person p2) {
        // comparisons on Person objects themselves
        if(p1 == p2) {                 // Person 1 and Person 2 are the same Person object
            return 0;
        }
        if(p1 == null && p2 != null) { // Person 1 is null and Person 2 is not, result is negative
            return -1;
        }
        if(p1 != null && p2 == null) { // Person 1 is not null and Person 2 is, result is positive
            return 1;
        }
        int result = 0;
        // comparisons on the attributes of the Persons objects
        result = compareStrings(p1.firstname, p2.firstname);
        if(result != 0) {   // Persons differ in first names, we can return the result
            return result;
        }
        result = compareStrings(p1.lastname, p2.lastname);
        if(result != 0) {  // Persons differ in last names, we can return the result
            return result;
        }
        return Integer.compare(p1.age, p2.age); // if both first name and last names are equal, the comparison difference is in their age
    }
}

现在,您可以将TreeSet结构与此自定义Comparator一起使用,例如,创建一个消除重复值的简单方法。

List<Person> getListWithoutDups(List<Person> list) {
    List<Person> newList = new ArrayList<Person>();
    TreeSet<Person> set = new TreeSet<Person>(new PersonComparator()); // use custom Comparator here
    // foreach Person in the list
    for(Person person : list) {
        // if the person isn't already in the set (meaning it's not a duplicate)
        // add it to the set and the new list
        if(!set.contains(person)) {
            set.add(person);
            newList.add(person);
        }
        // otherwise it's a duplicate so we don't do anything
    }
    return newList;
}

TreeSet中的contains操作,如文档所述"提供有保证的log(n)时间成本"。

我上面建议的方法需要O(n*log(n))时间,因为我们要对每个列表元素执行contains操作,但它也使用O(n)空间来创建新列表和TreeSet

如果您的列表非常大(空间非常重要),但您的处理速度不是问题,那么您可以删除找到的每个重复项,而不是将每个非重复项添加到列表中:

 List<Person> getListWithoutDups(List<Person> list) {
    TreeSet<Person> set = new TreeSet<Person>(new PersonComparator()); // use custom Comparator here
    Person person;
    // for every Person in the list
    for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
        person = list.get(i);
        // if the person is already in the set (meaning it is a duplicate)
        // remove it from the list
        if(set.contains(person) { 
            list.remove(i);
            i--; // make sure to accommodate for the list shifting after removal
        } 
        // otherwise add it to the set of non-duplicates
        else {
            set.add(person);
        }
    }
    return list;
}

由于列表上的每个remove操作都需要O(n)时间(因为每次删除元素时列表都会移动),并且每个contains操作都需要log(n)时间,因此此方法将及时O(n^2 log(n))

但是,空间复杂度将减半,因为我们只创建TreeSet而不是第二个列表。

我建议不要使用Comparator来执行此操作。基于其他字段编写法律compare()方法是相当困难的。

我认为更好的解决方案是创建一个类PersonWithoutId如下所示:

public PersonWithoutId {
  private String firstname, lastname;
  private int age;
  // no id field
  public PersonWithoutId(Person original) { /* copy fields from Person */ }
  @Overrides public boolean equals() { /* compare these 3 fields */ }
  @Overrides public int hashCode() { /* hash these 3 fields */ }
}

然后,给定一个名为 peopleList<Person>,您可以执行以下操作:

Set<PersonWithoutId> set = new HashSet<>();
for (Iterator<Person> i = people.iterator(); i.hasNext();) 
    if (!set.add(new PersonWithoutId(i.next())))
        i.remove();

编辑

正如其他人在评论中指出的那样,此解决方案并不理想,因为它为垃圾收集器创建了要处理的对象负载。但是这个解决方案比使用ComparatorTreeSet的解决方案要快得多。保持Set井然有序需要时间,与原始问题无关。我在 1,000,000 个Person构建实例的 List 上对此进行了测试

new Person(
    "" + rand.nextInt(500),  // firstname 
    "" + rand.nextInt(500),  // lastname
    rand.nextInt(100),       // age
    rand.nextLong())         // id

并发现该解决方案的速度大约是使用TreeSet的解决方案的两倍。(诚然,我使用了System.nanoTime()而不是适当的基准测试)。

那么,如何在不创建大量不必要的对象的情况下有效地做到这一点呢?Java并不容易。一种方法是用Person编写两个新方法

boolean equalsIgnoringId(Person other) { ... }
int hashCodeIgnoringId() { ... }

然后编写Set<Person>的自定义实现,其中基本上剪切和粘贴HashSet的代码,除了用equalsIgnoringId()hashCodeIgnoringId()替换equals()hashCode()

以我的拙见,您可以创建一个使用 ComparatorTreeSet,但不能创建一个使用 equals/hashCode 自定义版本的HashSet,这是该语言中的一个严重缺陷。

您可以使用

Java HashMap使用<K,V>对。 Map<K,V> map = new HashMap<K,V>() .此外,可以使用某种形式的比较器实现。如果您使用 containsKey 或 containsValue 方法检查并发现您已经有一些东西(即您正在尝试添加重复项,请将它们保留在原始列表中。否则,请弹出它们。这样,您最终将得到一个列表,其中包含原始列表中重复的元素。TreeSet<,>将是另一种选择,但我还没有使用它,所以无法提供建议。

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