Guava学习笔记：Range

妖狐艹你老母 2021-11-26 12:16 371阅读 0赞

在Guava中新增了一个新的类型Range，从名字就可以了解到，这个是和区间有关的数据结构。从Google官方文档可以得到定义：Range定义了连续跨度的范围边界，这个连续跨度是一个可以比较的类型(Comparable type)。比如1到100之间的整型数据。

在数学里面的范围是有边界和无边界之分的；同样，在Guava中也有这个说法。如果这个范围是有边界的，那么这个范围又可以分为包括开集（不包括端点）和闭集（包括端点）；如果是无解的可以用+∞表示。如果枚举的话，一共有九种范围表示：

<table style="height: 249px; width: 523px;">  
 <strong>Guava Range 概念，范围和方法</strong>  
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="text-align: center;"><strong>概念</strong></td> 
   <td style="text-align: center;"><strong>表示范围</strong></td> 
   <td style="text-align: center;"><strong>guava对应功能方法</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align: center;"><span style="font-size: 13px;">(a..b)</span></td> 
   <td style="text-align: center;"><span style="font-size: 13px;">{x | a &lt; x &lt; b}</span></td> 
   <td style="text-align: center;"><span style="font-size: 13px;">open(C, C)<br></span></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align: center;">[a..b]</td> 
   <td style="text-align: center;">{x | a &lt;= x &lt;= b}&nbsp;</td> 
   <td style="text-align: center;">closed(C, C)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align: center;">[a..b)</td> 
   <td style="text-align: center;">{x | a &lt;= x &lt; b}</td> 
   <td style="text-align: center;">closedOpen(C, C)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align: center;">(a..b]</td> 
   <td style="text-align: center;">{x | a &lt; x &lt;= b}</td> 
   <td style="text-align: center;">openClosed(C, C)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align: center;">(a..+∞)</td> 
   <td style="text-align: center;">{x | x &gt; a}</td> 
   <td style="text-align: center;">greaterThan(C)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align: center;">[a..+∞)</td> 
   <td style="text-align: center;">{x | x &gt;= a}</td> 
   <td style="text-align: center;">atLeast(C)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align: center;">(-∞..b)</td> 
   <td style="text-align: center;">{x | x &lt; b}</td> 
   <td style="text-align: center;">lessThan(C)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align: center;">(-∞..b]</td> 
   <td style="text-align: center;">{x | x &lt;= b}</td> 
   <td style="text-align: center;">atMost(C)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align: center;">(-∞..+∞)</td> 
   <td style="text-align: center;">all values</td> 
   <td style="text-align: center;">all()</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

上表中的guava对应功能方法那一栏表示Range类提供的方法，分别来表示九种可能出现的范围区间。如果区间两边都存在范围，在这种情况下，区间右边的数不可能比区间左边的数小。在极端情况下，区间两边的数是相等的，但前提条件是最少有一个边界是闭集的，否则是不成立的。比如：  
\[a..a\] : 里面只有一个数a；  
\[a..a); (a..a\] : 空的区间范围，但是是有效的；  
(a..a) : 这种情况是无效的，构造这样的Range将会抛出异常。  
在使用Range时需要注意：在构造区间时，尽量使用不可改变的类型。如果你需要使用可变的类型，在区间类型构造完成的情况下，请不要改变区间两边的数。

实例：

public class TestBaseRange {
         
    
        @Test
        public void testRange(){
            System.out.println("open:"+Range.open(1, 10));
            System.out.println("closed:"+ Range.closed(1, 10));
            System.out.println("closedOpen:"+ Range.closedOpen(1, 10));
            System.out.println("openClosed:"+ Range.openClosed(1, 10));    
            System.out.println("greaterThan:"+ Range.greaterThan(10));
            System.out.println("atLeast:"+ Range.atLeast(10));
            System.out.println("lessThan:"+ Range.lessThan(10));
            System.out.println("atMost:"+ Range.atMost(10));
            System.out.println("all:"+ Range.all());
            System.out.println("closed:"+Range.closed(10, 10));
            System.out.println("closedOpen:"+Range.closedOpen(10, 10));
            //会抛出异常
            System.out.println("open:"+Range.open(10, 10));
        }
    }

此外,范围可以构造实例通过绑定类型显式,例如：

public class TestBaseRange {
    
        @Test
        public void testRange(){
            System.out.println("downTo:"+Range.downTo(4, BoundType.OPEN));
            System.out.println("upTo:"+Range.upTo(4, BoundType.CLOSED));
            System.out.println("range:"+Range.range(1, BoundType.CLOSED, 4, BoundType.OPEN)); 
        }
    }

输出：

downTo:(4‥+∞)
    upTo:(-∞‥4]
    range:[1‥4)

**操作方法**

**1.contains：判断值是否在当前Range内**

@Test
        public void testContains(){
            System.out.println(Range.closed(1, 3).contains(2)); 
            System.out.println(Range.closed(1, 3).contains(4)); 
            System.out.println(Range.lessThan(5).contains(5)); 
            System.out.println(Range.closed(1, 4).containsAll(Ints.asList(1, 2, 3))); 
        }
    
    　　//=====输出=====
    　　true
    　　false
    　　false
    　　true

**2.Endpoint相关查询方法：**

@Test
        public void testQuery(){
            System.out.println("hasLowerBound:"+Range.closedOpen(4, 4).hasLowerBound()); 
            System.out.println("hasUpperBound:"+Range.closedOpen(4, 4).hasUpperBound()); 
            System.out.println(Range.closedOpen(4, 4).isEmpty()); 
            System.out.println(Range.openClosed(4, 4).isEmpty()); 
            System.out.println(Range.closed(4, 4).isEmpty()); 
            // Range.open throws IllegalArgumentException
            //System.out.println(Range.open(4, 4).isEmpty()); 
    
            System.out.println(Range.closed(3, 10).lowerEndpoint());
            System.out.println(Range.open(3, 10).lowerEndpoint()); 
            System.out.println(Range.closed(3, 10).upperEndpoint()); 
            System.out.println(Range.open(3, 10).upperEndpoint()); 
            System.out.println(Range.closed(3, 10).lowerBoundType()); 
            System.out.println(Range.open(3, 10).upperBoundType()); 
        }
    
    　　//======输出=======
    　　hasLowerBound:true
    　　hasUpperBound:true
    　　true
    　　true
    　　false
    　　3
    　　3
    　　10
    　　10
    　　CLOSED
    　　OPEN

**3.encloses方法：encloses(Range range)中的range是否包含在需要比较的range中**

@Test
        public void testEncloses(){
            Range<Integer> rangeBase=Range.open(1, 4);
            Range<Integer> rangeClose=Range.closed(2, 3);
            Range<Integer> rangeCloseOpen=Range.closedOpen(2, 4);
            Range<Integer> rangeCloseOther=Range.closedOpen(2, 5);
            System.out.println("rangeBase: "+rangeBase+" Enclose:"+rangeBase.encloses(rangeClose)+" rangeClose:"+rangeClose);
            System.out.println("rangeBase: "+rangeBase+" Enclose:"+rangeBase.encloses(rangeCloseOpen)+" rangeClose:"+rangeCloseOpen);
            System.out.println("rangeBase: "+rangeBase+" Enclose:"+rangeBase.encloses(rangeCloseOther)+" rangeClose:"+rangeCloseOther);
        }
    
    　　//=======输出========
    　　rangeBase: (1‥4) Enclose:true rangeClose:[2‥3]
    　　rangeBase: (1‥4) Enclose:true rangeClose:[2‥4)
    　　rangeBase: (1‥4) Enclose:false rangeClose:[2‥5)

**4.isConnected：range是否可连接上**

@Test
        public void testConnected(){
            System.out.println(Range.closed(3, 5).isConnected(Range.open(5, 10))); 
            System.out.println(Range.closed(0, 9).isConnected(Range.closed(3, 4)));
            System.out.println(Range.closed(0, 5).isConnected(Range.closed(3, 9))); 
            System.out.println(Range.open(3, 5).isConnected(Range.open(5, 10))); 
            System.out.println(Range.closed(1, 5).isConnected(Range.closed(6, 10)));
        }
    
    　　//======输出=========
    　　true
    　　true
    　　true
    　　false
    　　false

**4.intersection：如果两个range相连时，返回最大交集，如果不相连时，直接抛出异常**

@Test
        public void testIntersection(){
            System.out.println(Range.closed(3, 5).intersection(Range.open(5, 10))); 
            System.out.println(Range.closed(0, 9).intersection(Range.closed(3, 4))); 
            System.out.println(Range.closed(0, 5).intersection(Range.closed(3, 9))); 
            System.out.println(Range.open(3, 5).intersection(Range.open(5, 10)));
            System.out.println(Range.closed(1, 5).intersection(Range.closed(6, 10)));
        }
    
    　　//=======输出=========
    　　(5‥5]
    　　[3‥4]
    　　[3‥5]
    
    　　注意：第四和第五行代码，当集合不相连时，会直接报错

5.span：获取两个range的并集，如果两个range是两连的，则是其最小range

@Test
        public void testSpan(){
            System.out.println(Range.closed(3, 5).span(Range.open(5, 10))); 
            System.out.println(Range.closed(0, 9).span(Range.closed(3, 4))); 
            System.out.println(Range.closed(0, 5).span(Range.closed(3, 9))); 
            System.out.println(Range.open(3, 5).span(Range.open(5, 10))); 
            System.out.println(Range.closed(1, 5).span(Range.closed(6, 10)));
            System.out.println(Range.closed(1, 5).span(Range.closed(7, 10)));
        }
    
    　　//=====输出=======
    　　true
    　　true
    　　true
    　　false
    　　false