如何查找两个列表之间的差异?

ゝ一纸荒年。 2022-11-30 12:26 163阅读 0赞

## 1. 概述 ##

查找相同数据类型的对象集合之间的差异是一项常见的编程任务。举个例子，假设我们有一份申请考试的学生名单和另一份通过考试的学生名单。这两张名单的区别会告诉我们那些没有通过考试的学生。

在*Java*中，*List* API 中没有显式的方法来查找两个列表之间的差异，尽管有一些helper方法非常接近。

在本篇文章中，**我们将了解如何找出两个列表之间的差异**。我们将尝试几种不同的方法，包括普通的*Java*（有和没有*Streams*），以及使用第三方库，如*Guava*和*Apache Commons Collections*。

## 2. 测试设置 ##

首先定义两个列表，我们将用它们来测试示例：

public class FindDifferencesBetweenListsUnitTest {
     
        private static final List listOne = Arrays.asList("Jack", "Tom", "Sam", "John", "James", "Jack");
        private static final List listTwo = Arrays.asList("Jack", "Daniel", "Sam", "Alan", "James", "George");
     
    }

## 3. 使用 Java *List* API ##

我们可以创建一个列表的副本，然后使用List 的方法removeAll() ，删除与另一个相同的所有元素：

List<String> differences = new ArrayList<>(listOne);
    differences.removeAll(listTwo);
    assertEquals(2, differences.size());
    assertThat(differences).containsExactly("Tom", "John");

让我们把这个颠倒过来，从另一个角度找出差异：

List<String> differences = new ArrayList<>(listTwo);
    differences.removeAll(listOne);
    assertEquals(3, differences.size());
    assertThat(differences).containsExactly("Daniel", "Alan", "George");

我们还应该注意到，如果我们想找到两个列表之间的公共元素，*List* 还有一个 *retainal* 方法。

## 4. 使用 Streams API ##

Java Stream API 可用于对集合中的数据执行顺序操作，包括**过滤列表之间的差异**：

List<String> differences = listOne.stream()
                .filter(element -> !listTwo.contains(element))
                .collect(Collectors.toList());
    assertEquals(2, differences.size());
    assertThat(differences).containsExactly("Tom", "John");

与第一个示例一样，我们可以切换列表的顺序，以从第二个列表中找到不同的元素：

List<String> differences = listTwo.stream()
                .filter(element -> !listOne.contains(element))
                .collect(Collectors.toList());
    assertEquals(3, differences.size());
    assertThat(differences).containsExactly("Daniel", "Alan", "George");

注意 *List.contains()* 对于较大的列表来说，可能是一项成本高昂的操作。

## 5. 使用第三方库 ##

### 5.1. 使用Google Guava ###

**Guava 包含 Sets.difference 方法**, 但要使用它，我们需要先将列表转换为集合：

List<String> differences = new ArrayList<>(Sets.difference(Sets.newHashSet(listOne), Sets.newHashSet(listTwo)));
    assertEquals(2, differences.size());
    assertThat(differences).containsExactlyInAnyOrder("Tom", "John");

注意，将 列表 转换为 集合 会产生重复数据消除和重新排序的效果。

### 5.2. 使用 Apache Commons Collections ###

*Apache Commons Collections*中的 *CollectionUtils* 包含 *removeAll* 方法.

该方法类似于List.removeAll()，同时也为结果创建一个新的集合:

List<String> differences = new ArrayList<>((CollectionUtils.removeAll(listOne, listTwo)));
    assertEquals(2, differences.size());
    assertThat(differences).containsExactly("Tom", "John");

## 6. 处理重复值 ##

现在让我们看看当两个列表包含重复值时的差异。

为了实现这一点，**我们需要从第一个列表中删除重复的元素，精确到它们包含在第二个列表中的次数**

在我们的示例中，“Jack”值在第一个列表中出现两次，在第二个列表中仅出现一次：

List<String> differences = new ArrayList<>(listOne);
    listTwo.forEach(differences::remove);
    assertThat(differences).containsExactly("Tom", "John", "Jack");

我们也可以使用*Apache Commons Collections*中的*subtract*方法来实现：

List<String> differences = new ArrayList<>(CollectionUtils.subtract(listOne, listTwo));
    assertEquals(3, differences.size());
    assertThat(differences).containsExactly("Tom", "John", "Jack");

## 7. 结论 ##

在本文中，**我们探讨了几种查找列表之间差异的方法**。

在这些示例中，我们介绍了一个基本的Java解决方案，*一个使用*Streams*API的解决方案，以及*Google Guava和Apache Commons Collections等第三方库，以及了解了如何处理重复值。