如何在Java中维护一个唯一列表？

Question

如何在Java中创建一个独特/不重复的对象列表？目前我正在使用HashMap 来做这件事，因为键被覆盖，所以最后我们可以得到HashMap.getKeySet()，这将是唯一的。但我相信应该有更好的方法来做到这一点，因为这里浪费了值部分。

- user1804287

Answer 1

你可以使用Set实现：

JAVADoc中的一些信息：

包含不同元素的集合。更正式地说，集合不包含元素e1和e2，使得e1.equals(e2)，且至多一个null元素。正如其名称所暗示的那样，此接口模型化了数学集合抽象。

注意：如果将可变对象用作集合元素，则必须格外小心。如果在对象是集合中的元素时以影响等于比较的方式更改对象的值，则不指定集合的行为。该禁止的特殊情况是，集合不能包含自身作为元素。

以下是实现：

• HashSet

  这个类对于基本操作（add、remove、contains和size）提供恒定时间性能，假设哈希函数正确地将元素分散在桶之间。遍历这个集合需要的时间与HashSet实例的大小（元素数）加上后备HashMap实例的“容量”（桶数）成比例。因此，如果迭代性能很重要，则不要将初始容量设置得太高（或负载因子太低）。

  当迭代HashSet时，产生的元素顺序是未定义的。

• LinkedHashSet

  Set接口的哈希表和链接列表实现，具有可预测的迭代顺序。该实现不同于HashSet的地方在于它维护了通过其所有条目的双向链表。这个链接列表定义了迭代顺序，也就是元素插入到集合中的顺序(插入顺序)。请注意，如果将元素重新插入集合，则不会影响插入顺序。(如果在调用s.contains(e)将立即返回true之前调用s.add(e)，则元素e被重新插入集合s中。)

  所以，上面代码的输出为...

 Set<Integer> linkedHashSet = new LinkedHashSet<>();
 linkedHashSet.add(3);
 linkedHashSet.add(1);
 linkedHashSet.add(2);

 for (int i : linkedHashSet) {
     System.out.println(i);
 }

一定会成为...

3
1
2

TreeSet

这个实现提供了基本操作（添加、删除和包含）的对数时间复杂度。默认情况下，迭代返回的元素按其“自然顺序”排序，因此上面的代码...

 Set<Integer> treeSet = new TreeSet<>();
 treeSet.add(3);
 treeSet.add(1);
 treeSet.add(2);

 for (int i : treeSet) {
     System.out.println(i);
 }

...将会输出：

1
2
3

您也可以向 TreeSet 构造函数传递一个 Comparator 实例，以便按不同顺序对元素进行排序。

请注意，由集合（无论是否提供显式比较器）维护的排序必须与相等关系一致，如果要正确实现 Set 接口，则必须如此。（有关一致的定义，请参见 Comparable 或 Comparator。）这是因为 Set 接口是基于 equals 操作定义的，但 TreeSet 实例使用其 compareTo（或 compare）方法执行所有元素比较，因此通过此方法被视为相等的两个元素，在集合的角度来看是相等的。即使集合的排序与 equals 不一致，其行为也是明确定义的；它只是未遵守 Set 接口的一般合同。

- Frank

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现在我有点困惑，应该用哪个呢？我只需要维护一个唯一字符串列表。所以基本上即使添加了一个已存在的字符串，它也应该被添加进去。 - user1804287

选择在你手中... HashSet 是通用且快速的，TreeSet 是有序的，LinkedHashSet 保持插入顺序... - Frank

这不是一个列表...因此，并非所有列表接口方法都可用。 - marcolopes

集合不是列表，在集合中我无法通过索引以O(1)时间（随机访问）查找元素。 - wilmol

几乎每个集合都在内部使用映射。因此，将映射更改为集合不会带来任何内存优势。 - Vitaliy Tsirkunov

Answer 2

我希望为原始发帖人澄清一些事情，其他人已经提到但没有明确说明的。当你说你想要一个唯一列表时，这就是有序集合的定义。Set 接口和 List 接口之间的一些关键区别是，List 允许您指定插入索引。所以问题是，你真的需要 List 接口（例如与第三方库兼容等）吗？还是可以重新设计软件以使用 Set 接口？你还必须考虑你正在使用接口来做什么。按索引查找元素很重要吗？你预计在集合中有多少元素？如果你将拥有许多元素，那么排序是否很重要？

如果你真的需要一个仅具有唯一约束条件的 List，有一个 Apache Common Utils 类 org.apache.commons.collections.list.SetUniqueList 可以为你提供 List 接口和唯一约束。请注意，这会打破 List 接口。但是，如果你需要按索引查找列表中的元素，则会得到更好的性能。如果你可以处理 Set 接口，并且你有一个较小的数据集，则 LinkedHashSet 可能是一个好的选择。这只取决于你的软件的设计和意图。

同样，每个集合都有优缺点。有些快速插入但读取较慢，有些快速读取但插入较慢，等等。花费相当一部分时间来研究集合文档，以充分了解每个类和接口的细节是有意义的。

- Paul Connolly

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这并不提供对问题的答案。如果你想要评论或请求作者进行澄清，请在他们的帖子下方留言——你可以对自己的帖子进行评论，并且一旦你获得足够的 声望，你就可以评论任何帖子了。 - Zach Saucier

实际上，它确实提供了一个答案。如果他只需要一个像Set一样的列表，请使用org.apache.commons.collections.list.SetUniqueList，但作为程序员，他/我们应该比这更加小心并且应该更多地思考问题。如果这使我的答案更好，“如何在Java中创建唯一列表？” List uniqueList = new SetUniqueList(); ，这就是方法... - Paul Connolly

Zach，我不是想表现得很坏，但你在评论之前有读过我的回答吗？还是你就是不理解？如果你不理解，没关系 - 让我知道，我会详细解释这个话题。我认为我不应该为了回答某人的问题而写一篇关于数据结构的论文。当我知道答案而其他人并没有提供时，我也不想以某种温和的方式建立我的评论声誉。 - Paul Connolly

顺便说一下，我既没有批评也没有向作者请求澄清，我只是在说他可以选择A)快速使用我给他的类，或者B)花时间真正理解这些类之间的差异并将它们与他的需求联系起来。B显然需要更长的时间，但从长远来看会产生更好的代码。 - Paul Connolly

Answer 3

使用new HashSet<String>。

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class MainClass {
  public static void main(String args[]) {
    String[] name1 = { "Amy", "Jose", "Jeremy", "Alice", "Patrick" };

    String[] name2 = { "Alan", "Amy", "Jeremy", "Helen", "Alexi" };

    String[] name3 = { "Adel", "Aaron", "Amy", "James", "Alice" };

    Set<String> letter = new HashSet<String>();

    for (int i = 0; i < name1.length; i++)
      letter.add(name1[i]);

    for (int j = 0; j < name2.length; j++)
      letter.add(name2[j]);

    for (int k = 0; k < name3.length; k++)
      letter.add(name3[k]);

    System.out.println(letter.size() + " letters must be sent to: " + letter);

  }
}

- tim_a

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只需将上述程序的输出添加--> 必须发送11个信件给：[Aaron，Alice，James，Adel，Jose，Jeremy，Amy，Alan，Patrick，Helen，Alexi] - Ammad

Answer 4

我不知道这有多有效，但在简单情境下对我起作用了。

List<int> uniqueNumbers = new ArrayList<>();

   public void AddNumberToList(int num)
    {
        if(!uniqueNumbers .contains(num)) {
            uniqueNumbers .add(num);
        }
    }

- Zapnologica

Answer 5

你可以使用HashSet<String>来维护一个唯一对象的集合。如果你的映射中的Integer值很重要，那么你可以使用map的containsKey方法来测试你的键是否已经在map中存在。

- Ted Hopp

Answer 6

HashSet<String>（或任何Set实现）都可以为您完成此任务。 Set不允许重复。

这里是HashSet的javadoc文档。

- kosa

Answer 7

您可能想使用java.util.Set<E>接口的一个实现类，例如java.util.HashSet<String>集合类。

一个不包含重复元素的集合。更正式地说，集合不包含任何一对元素e1和e2，使得e1.equals(e2)，并且最多只有一个null元素。正如其名称所暗示的那样，此接口模拟了数学集合抽象。

- Yogendra Singh