List中的并集、交集、差集的使用(并阅读源码)

总结

1. 交集：两个list集合共同元素部分，retainAll()方法。
2. 差集：从A集合中获取B集合中，没有的元素。removeAll()方法。
3. 并集：将两个list集合并在一起，addAll()方法，但有可能出现重复元素，可以先removeAll()，去掉重复元素部分，再addAll()方法。

代码演示：

1. 交集：retainAll()方法

   package com.example.demo.list;
   
   import lombok.*;
   
   import java.util.ArrayList;
   import java.util.List;
   
   public class demo {
       public static void main(String[] args) {
           List<Person> list = new ArrayList<>();
           list.add(new Person("小明","18"));
           list.add(new Person("中明","28"));
           list.add(new Person("大明","38"));
           list.add(new Person("老明","48"));
   
           List<Person> list2 = new ArrayList<>();
           list2.add(new Person("小明","18"));
           list2.add(new Person("老明","48"));
           list2.add(new Person("老大明","58"));
           list2.add(new Person("老老明","68"));
   
           // 交集：共同元素部分
           list.retainAll(list2);
           System.out.println(list);
       }
   
       @Data
       @NoArgsConstructor
       @AllArgsConstructor
       static class Person{
           private String name;
           private String age;
       }
   }
   
   

   

2. 差集：removeAll()方法

   package com.example.demo.list;
   
   import lombok.*;
   
   import java.util.ArrayList;
   import java.util.List;
   
   public class demo {
       public static void main(String[] args) {
           List<Person> list = new ArrayList<>();
           list.add(new Person("小明","18"));
           list.add(new Person("中明","28"));
           list.add(new Person("大明","38"));
           list.add(new Person("老明","48"));
   
           List<Person> list2 = new ArrayList<>();
           list2.add(new Person("小明","18"));
           list2.add(new Person("老明","48"));
           list2.add(new Person("老大明","58"));
           list2.add(new Person("老老明","68"));
   
           // 差集：从A集合中获取B集合中，没有的元素
           list.removeAll(list2);
           System.out.println(list);
       }
   
       @Data
       @NoArgsConstructor
       @AllArgsConstructor
       static class Person{
           private String name;
           private String age;
       }
   }
   
   

   

3. 并集：removeAll()，去掉重复元素部分，再addAll()方法。

   package com.example.demo.list;
   
   import lombok.*;
   
   import java.util.ArrayList;
   import java.util.List;
   
   public class demo {
       public static void main(String[] args) {
           List<Person> list = new ArrayList<>();
           list.add(new Person("小明","18"));
           list.add(new Person("中明","28"));
           list.add(new Person("大明","38"));
           list.add(new Person("老明","48"));
   
           List<Person> list2 = new ArrayList<>();
           list2.add(new Person("小明","18"));
           list2.add(new Person("老明","48"));
           list2.add(new Person("老大明","58"));
           list2.add(new Person("老老明","68"));
   
           // 并集
           list.removeAll(list2);
           System.out.println("先获取list集合中不存在list2集合的元素：");
           System.out.println(list);
           list.addAll(list2);
           System.out.println("再将list2集合直接加到list集合中，达到去重的并集");
           System.out.println(list);
       }
   
       @Data
       @NoArgsConstructor
       @AllArgsConstructor
       static class Person{
           private String name;
           private String age;
       }
   }
   
   

   

源码原理

1. 交集(retainAll())

   public boolean retainAll(Collection<?> c) {
   		// 先判断是否为null
           Objects.requireNonNull(c);
           // 调用批量移动方法
           return batchRemove(c, true);
       }
   

2. 差集(removeAll())

    public boolean removeAll(Collection<?> c) {
           Objects.requireNonNull(c);
           return batchRemove(c, false);
       }
   

3. 通过查看上面两个源码，发现都是调用了同一个batchRemove方法，只是最后传递的boolean不一样。

4. batchRemove()方法：

    private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) {
    		// 设现是 集合ListA.retainAll(ListB) 则complement为true
    		// 先把ListA的元素赋给elementData变量
           final Object[] elementData = this.elementData;
           int r = 0, w = 0;
           boolean modified = false;
           try {
           	// 核心部分 size 是 ListA集合元素的个数
               for (; r < size; r++)
               	// 通过对 ListA的元素进行遍历
               	// 判断ListA的元素是否在ListB元素中，得到的结果再跟comlement进行比较
               	// 上述已设调用方法：集合ListA.retainAll(ListB) 则complement为true
               	// 则 如果ListB元素包含ListA元素的话，则会返回true == complement，走到分支
                   if (c.contains(elementData[r]) == complement)
                   	// 这是典型的在原数组上进行操作的手法，减少内存开销，具体看下文的图片
                       elementData[w++] = elementData[r];
           } finally {
               // Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection,
               // even if c.contains() throws.
               if (r != size) {
                   System.arraycopy(elementData, r,
                                    elementData, w,
                                    size - r);
                   w += size - r;
               }
               if (w != size) {
                   // clear to let GC do its work
                   // 将其他赋予null 为了更好的GC
                   for (int i = w; i < size; i++)
                       elementData[i] = null;
                   modCount += size - w;
                   size = w;
                   modified = true;
               }
           }
           return modified;
       }
   

   
   
   
   
   

5. addAll()方法：

   public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
               rangeCheckForAdd(index);
               int cSize = c.size();
               if (cSize==0)
                   return false;
   
               checkForComodification();
               // 核心
               parent.addAll(parentOffset + index, c);
               this.modCount = parent.modCount;
               this.size += cSize;
               return true;
           }
   

    public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
           rangeCheckForAdd(index);
           boolean modified = false;
           // 就是很普通的遍历，一个个add
           for (E e : c) {
               add(index++, e);
               modified = true;
           }
           return modified;
       }