java stream 取交集 java数组取交集算法

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数码精灵abc 2023-07-17 17:30:21

文章标签 java stream 取交集 i++ 数组 System 文章分类 Java 后端开发

标题：Java中，求两个数组的交集，使用了HashMap,排序

一、分析

方式一：长度较短的数组作为外层循环，使用两层for循环进行遍历
同时使用标记数组nums来判断此元素是否匹配成功了【匹配成功了，则将nums[j]=true】，最后通过return Arrays.copyOfRange(results, 0, t);来返回数组

for(int i=0;i<numsMin.length;i++){
            for(int j=0;j<numsMax.length;j++){
                if(!nums[j] && (numsMin[i]==numsMax[j])){
                    nums[j]=true;
                    results[t++]=numsMin[i];
                    break;
                }
            }
        }

方法二：首先将两个数组进行排序，使用两个“指针”【其实是两个下标i，j】进行移动，来判断是否到达了循环末尾if(j>=numsMax.length) { break; }注意两个数组相等的情况，所以加了此判断，让循环结束

while(i<numsMin.length) {
        	if(numsMin[i]==numsMax[j]) {
        		results[t++]=numsMin[i];
        		i++;
        		j++;
        	}else if(numsMin[i]>numsMax[j]) {
        		j++;
        	}else if(numsMin[i]<numsMax[j]){
        		i++;
        	}
        	
        	//此时是两个数组长度相等时
        	if(j>=numsMax.length) {
        		break;
        	}
        }

故可以直接如下，放在while一起判断了

while(i<numsMin.length && j<numsMax.length) {
        	if(numsMin[i]==numsMax[j]) {
        		results[t++]=numsMin[i];
        		i++;
        		j++;
        	}else if(numsMin[i]>numsMax[j]) {
        		j++;
        	}else if(numsMin[i]<numsMax[j]){
        		i++;
        	}
        	
        }

方法三：使用HashMap，相当于方法一的改进，使得两层for循环–>一层，大大提高了搜索速度

1、得到每一个nums1的键值对，放入map中,若有重复的，则覆盖，value【count++】
2、搜索，给一个key，找到对应的count,若count--后>0，则说明有多个该key被覆盖了，故重新设置value,map.put(num,count);
								else说明该key没有被覆盖，故删去

//得到每一个nums1的键值对，放入map中,若有重复的，则覆盖，value【count++】
		for(int num:nums1) {
			int count=map.getOrDefault(num, 0)+1;
			map.put(num,count);
		}
		
		int[] results=new int[nums1.length];
		int index=0;
		
		//搜索，给一个key，找到对应的count,若count--后>0，则说明有多个该key被覆盖了，故重新设置value,map.put(num,count);
		//										else说明该key没有被覆盖，故删去
		for(int num:nums2) {
			int count=map.getOrDefault(num, 0);
			//map中，存在该key-value对
			if(count>0) {
				results[index++]=num;
				//查看map，是否有多个该key被覆盖了，只需看--count>0?
				count--;
				//有多个该key被覆盖
				if(count>0) {
					map.put(num, count);
				}else {
					//无多个该key被覆盖
					map.remove(num);
				}
			}
		}

完整代码如下：

/**
 * 测试求两个数组的交集
 * @author dell
 *
 */
public class TestArrayInterative {
	/**
	 * 没用哈希表n^2
	 * 没用排序
	 * @param nums1
	 * @param nums2
	 * @return
	 */
    public int[] intersect(int[] nums1, int[] nums2) {
        int[] numsMax=null;
        int[] numsMin=null;
        if(nums1.length>nums2.length) {
        	numsMax=nums1;
        	numsMin=nums2;
        }else {
        	numsMax=nums2;
        	numsMin=nums1;
        }
        
        boolean[] nums=new boolean[numsMax.length];
        int[] results=new int[numsMin.length];
        int t=0;
        
        //将boolean数组设置初始值为false
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            nums[i]=false;
        }

        for(int i=0;i<numsMin.length;i++){
            for(int j=0;j<numsMax.length;j++){
                if(!nums[j] && (numsMin[i]==numsMax[j])){
                    nums[j]=true;
                    results[t++]=numsMin[i];
                    break;
                }
            }
        }
        
        int[] results2=new int[t];
        //精确数组results
        for(int i=0;i<t;i++) {
        	results2[i]=results[i];
        }
        

        return results2;
    }
    
    @Test
    public void test() {
    	int[] nums1=new int[] {4,9,5};
    	int[] nums2=new int[] {9,4,9,8,4};
//    	int[] nums1=new int[] {1,2,2,1};
//    	int[] nums2=new int[] {2,2};    	
    	int[] results = this.intersect(nums1,nums2);
    	for(int i:results) {
    		System.out.println(i);
    	}
    }
    
    /**
	 * 用排序
	 * @param nums1
	 * @param nums2
	 * @return
	 */
    public int[] intersect2(int[] nums1, int[] nums2) {
    	//按升序排序
    	Arrays.sort(nums1);
    	Arrays.sort(nums2);
    	
    	int[] numsMax=null;
        int[] numsMin=null;
        if(nums1.length>nums2.length) {
        	numsMax=nums1;
        	numsMin=nums2;
        }else {
        	numsMax=nums2;
        	numsMin=nums1;
        }
        
        int[] results=new int[numsMin.length];
        int t=0;
        int i=0;//最小值的索引
        int j=0;//最大值的索引
        
        while(i<numsMin.length) {
        	if(numsMin[i]==numsMax[j]) {
        		results[t++]=numsMin[i];
        		i++;
        		j++;
        	}else if(numsMin[i]>numsMax[j]) {
        		j++;
        	}else if(numsMin[i]<numsMax[j]){
        		i++;
        	}
        	
        	//此时是两个数组长度相等时
        	if(j>=numsMax.length) {
        		break;
        	}
        }
        
//      int[] results2=new int[t];
//      //精确数组results
//		
//		for(int ii=0;ii<t;ii++) { 
//			results2[ii]=results[ii]; 
//		}
//		 
//      return results2;
        
        return Arrays.copyOfRange(results, 0, t);
    }
    @Test
    public void test2() {
    	int[] nums1=new int[] {4,9,5};
    	int[] nums2=new int[] {9,4,9,8,4};
//    	int[] nums1=new int[] {1,2,2,1};
//    	int[] nums2=new int[] {2,2};    	
    	int[] results = this.intersect2(nums1,nums2);
    	for(int i:results) {
    		System.out.println(i);
    	}
    }
    
    
    /**
             * 使用HashMap
     * @param nums1
     * @param nums2
     * @return
     */
    public int[] intersect3(int[] nums1, int[] nums2) {
    	//使得nums1最小，nums2最大
    	if (nums1.length > nums2.length) {
            return intersect3(nums2, nums1);
        }
    	
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (int num : nums1) {
            int count = map.getOrDefault(num, 0) + 1;
            map.put(num, count);
        }
        System.out.println("遍历map：");
        Set<Entry<Integer,Integer>> set=map.entrySet();
        for(Entry<Integer,Integer> entry:set) {
        	System.out.println(entry.getKey()+"-->"+entry.getValue());
        }
        System.out.println("输出结束；");
        
        
        int[] intersection = new int[nums1.length];
        int index = 0;
        for (int num : nums2) {
            int count = map.getOrDefault(num, 0);
            if (count > 0) {
                intersection[index++] = num;
                count--;
                if (count > 0) {
                    map.put(num, count);
                } else {
                    map.remove(num);
                }
            }
        }
        return Arrays.copyOfRange(intersection, 0, index);
    }
    @Test
    public void test3() {
//    	int[] nums1=new int[] {4,9,5};
//    	int[] nums2=new int[] {9,4,9,8,4};
    	int[] nums1=new int[] {1,2,2,1};
    	int[] nums2=new int[] {2,2};    	
    	int[] results = this.intersect3(nums1,nums2);
    	for(int i:results) {
    		System.out.println(i);
    	}
    }
    
    
    /**
	     * 使用HashMap
	* @param nums1
	* @param nums2
	* @return
	*/
    public int[] intersect4(int[] nums1, int[] nums2) {
		//使得nums1最小，nums2最大
		if (nums1.length > nums2.length) {
		    return intersect4(nums2, nums1);
		}
		
		Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
		//得到每一个nums1的键值对，放入map中,若有重复的，则覆盖，value【count++】
		for(int num:nums1) {
			int count=map.getOrDefault(num, 0)+1;
			map.put(num,count);
		}
		
		int[] results=new int[nums1.length];
		int index=0;
		
		//搜索，给一个key，找到对应的count,若count--后>0，则说明有多个该key被覆盖了，故重新设置value,map.put(num,count);
		//										else说明该key没有被覆盖，故删去
		for(int num:nums2) {
			int count=map.getOrDefault(num, 0);
			//map中，存在该key-value对
			if(count>0) {
				results[index++]=num;
				//查看map，是否有多个该key被覆盖了，只需看--count>0?
				count--;
				//有多个该key被覆盖
				if(count>0) {
					map.put(num, count);
				}else {
					//无多个该key被覆盖
					map.remove(num);
				}
			}
		}
		
		return Arrays.copyOf(results,index);
    
    }
	@Test
	public void test4() {
		int[] nums1=new int[] {4,9,5};
		int[] nums2=new int[] {9,4,9,8,4};
//		int[] nums1=new int[] {1,2,2,1};
//		int[] nums2=new int[] {2,2};    	
		int[] results = this.intersect4(nums1,nums2);
		for(int i:results) {
			System.out.println(i);
		}
	}
    
    

}

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