集合操作交并补的三种Java实现

基本概念

为了便于理解，下面首先介绍集合的三个基本操作：并集、交集和补集。

并集：以属于A或属于B的元素为元素的集合称为A与B的并（集），记作A∪B（或B∪A），读作“A并B”（或“B并A”），即A∪B={x|x∈A,或x∈B}。

交集：以属于A且属于B的元素为元素的集合称为A与B的交（集），记作A∩B（或B∩A），读作“A交B”（或“B交A”），即A∩B={x|x∈A,且x∈B}。

在集合论和数学的其他分支中，存在补集的两种定义：相对补集和绝对补集。

绝对补集：属于全集U不属于集合A的元素组成的集合称为集合A的补集，记作CuA，即CuA={x|x∈U,且x不属于A}。补集一般指绝对补集。

相对补集（差集）：若A 和B 是集合，则A 在B 中的相对补集是这样一个集合：其元素属于B但不属于A，B -A = { x| x∈B且x∉A}。

举例：令集合A={1，2，3，4，5}，集合B={1，2，3，10}，则差集：B-A={10}。

在介绍集合实现方法之前，先介绍一下本文要用到的包：

import com.google.common.collect.Lists;
import com.google.common.collect.Maps;
import com.google.common.collect.Sets;
import org.apache.commons.collections4.CollectionUtils;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

本文基于Java 8进行测试，采用的Guava版本为

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>29.0-jre</version>
</dependency>

Jdk中的操作

定义两个Integer类型的非空集合set1和set2，则在使用JDK中的方法，可以实现集合的交集、并集和差集，方法如下：

交集 set1.retainAll(set2)；
并集 set1.addAll(set2)；
差集 or 补集 set1.removeAll(set2)。

温馨提示，它们都是把结果集记录在set1中，使用的时候需要留意。

Guava Sets操作

    @Test
    public void setOperation() {
        Set<Integer> set1 = Sets.newHashSet(1, 2, 3, 4, 5);
        Set<Integer> set2 = Sets.newHashSet(3, 4, 5, 6, 7, 9);
        Sets.SetView<Integer> intersection = Sets.intersection(set1, set2);
        LOGGER.info("交集为：{}", intersection.toString());//[3, 4, 5]
        Sets.SetView<Integer> union = Sets.union(set1, set2);
        LOGGER.info("并集为：{}", union.toString());//[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9]
        Sets.SetView<Integer> diff = Sets.difference(set1, set2);
        LOGGER.info("差集为：{}", diff.toString());//[1, 2]
        set1.retainAll(set2);
        LOGGER.info("jdk中求交集：{}", set1);
    }

Apache CollectionUtils

org.apache.commons.collections4.CollectionUtils同样实现了集合的交集、并集和差集，方法如下：

    @Test
    public void CollectionUtilsOperation() {
        Set<Integer> set1 = Sets.newHashSet(1, 2, 3, 4, 5);
        Set<Integer> set2 = Sets.newHashSet(3, 4, 5, 6, 7, 9);
        Collection<Integer> col = CollectionUtils.retainAll(set1, set2);
        LOGGER.info("交集为：{}", col.toString());
        col = CollectionUtils.union(set1, set2);
        LOGGER.info("并集为：{}", col.toString());
        col = CollectionUtils.subtract(set1, set2);
        LOGGER.info("补集为：{}", col.toString());
    }

List 取交集

使用jdk自带的轮子retainAll求两个List的交集，demo：

public static void main(String[] args) {
      List<String> sourceList = new ArrayList<>();
      List<String> candidateList = new ArrayList<>();
      sourceList.add("10");
      sourceList.add("2");
      sourceList.add("3");
      sourceList.add("7");
 
      candidateList.add("10");
      candidateList.add("3");
      candidateList.add("32");
 
      sourceList.retainAll(candidateList);
      System.out.println("两个List的交集：");
      for(String s : sourceList){
          System.out.println(s);
      }
  }