Java数组交集的多种实现方法及性能比较336

在Java编程中，经常会遇到需要求解两个数组交集的情况。所谓数组交集，指的是同时存在于两个数组中的元素集合。本文将深入探讨几种不同的Java实现方法，并分析它们的优缺点和性能差异，帮助读者选择最合适的方案。

方法一：使用嵌套循环

这是最直观、最容易理解的方法。通过嵌套循环遍历两个数组，比较每个元素是否在另一个数组中出现。如果存在，则将其添加到结果集合中。这种方法的代码简单易懂，但效率较低，时间复杂度为O(n*m)，其中n和m分别为两个数组的长度。当数组长度较大时，性能会急剧下降。```java
import ;
import ;
public class ArrayIntersection {
public static List intersectionNestedLoop(int[] arr1, int[] arr2) {
List result = new ArrayList();
for (int i = 0; i < ; i++) {
for (int j = 0; j < ; j++) {
if (arr1[i] == arr2[j]) {
(arr1[i]);
break; // 避免重复添加
}
}
}
return result;
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] arr2 = {3, 5, 6, 7, 8};
List intersection = intersectionNestedLoop(arr1, arr2);
("Intersection using nested loops: " + intersection);
}
}
```

方法二：使用HashSet

利用HashSet的特性，可以显著提高效率。HashSet具有O(1)的查找时间复杂度。我们可以先将一个数组中的元素添加到HashSet中，然后遍历另一个数组，检查每个元素是否在HashSet中存在。如果存在，则将其添加到结果集合中。这种方法的时间复杂度为O(n+m)，比嵌套循环的方法效率高得多。```java
import ;
import ;
import ;
import ;
public class ArrayIntersection {
public static List intersectionHashSet(int[] arr1, int[] arr2) {
List result = new ArrayList();
Set set = new HashSet();
for (int num : arr1) {
(num);
}
for (int num : arr2) {
if ((num)) {
(num);
}
}
return result;
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] arr2 = {3, 5, 6, 7, 8};
List intersection = intersectionHashSet(arr1, arr2);
("Intersection using HashSet: " + intersection);
}
}
```

方法三：使用Streams API (Java 8+)

Java 8引入了Streams API，可以提供一种更简洁、更优雅的方式来处理数组。我们可以利用Streams API的`filter`和`distinct`方法来实现数组交集。这种方法的可读性更好，但性能上与HashSet方法相近。```java
import ;
import ;
import ;
public class ArrayIntersection {
public static List intersectionStreams(int[] arr1, int[] arr2) {
List list1 = (arr1).boxed().collect(());
List list2 = (arr2).boxed().collect(());
return ()
.filter(list2::contains)
.distinct()
.collect(());
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] arr2 = {3, 5, 6, 7, 8};
List intersection = intersectionStreams(arr1, arr2);
("Intersection using Streams: " + intersection);
}
}
```