Гуава – Наборы

1. Обзор

В этом руководстве мы проиллюстрируем наиболее полезные способы использования Guava для работы с наборами Java .

Начнем с простого и создадим HashSet без оператора new, используя Guava:

Set<String> aNewSet = Sets.newHashSet();

2. Союз наборов

Во-первых, давайте посмотрим, как мы можем выполнить операцию объединения над наборами , используя простой API Sets.union() :

@Test
public void whenCalculatingUnionOfSets_thenCorrect() {
    Set<Character> first = ImmutableSet.of('a', 'b', 'c');
    Set<Character> second = ImmutableSet.of('b', 'c', 'd');

    Set<Character> union = Sets.union(first, second);
    assertThat(union, containsInAnyOrder('a', 'b', 'c', 'd'));
}

3. Декартово произведение множеств.

Мы также можем получить произведение двух наборов, используя Sets.cartesianProduct() , как в следующем примере:

@Test
public void whenCalculatingCartesianProductOfSets_thenCorrect() {
    Set<Character> first = ImmutableSet.of('a', 'b');
    Set<Character> second = ImmutableSet.of('c', 'd');
    Set<List<Character>> result =
      Sets.cartesianProduct(ImmutableList.of(first, second));

    Function<List<Character>, String> func =
      new Function<List<Character>, String>() {
        public String apply(List<Character> input) {
            return Joiner.on(" ").join(input);
        }
    };
    Iterable<String> joined = Iterables.transform(result, func);
    assertThat(joined, containsInAnyOrder("a c", "a d", "b c", "b d"));
}

Обратите внимание: чтобы легко проверить результат, мы используем Function и Joiner для преобразования сложной структуры Set<List<Character>> в более управляемую Iterable<String> .

4. Устанавливает пересечение

Далее — давайте посмотрим, как получить пересечение между двумя наборами — используя API Sets.intersection() :

@Test
public void whenCalculatingSetIntersection_thenCorrect() {
    Set<Character> first = ImmutableSet.of('a', 'b', 'c');
    Set<Character> second = ImmutableSet.of('b', 'c', 'd');

    Set<Character> intersection = Sets.intersection(first, second);
    assertThat(intersection, containsInAnyOrder('b', 'c'));
}

5. Симметричная разность множеств.

Теперь давайте посмотрим на симметричную разность двух наборов — всех элементов, которые содержатся либо в наборе 1, либо в наборе 2, но не в обоих:

@Test
public void whenCalculatingSetSymmetricDifference_thenCorrect() {
    Set<Character> first = ImmutableSet.of('a', 'b', 'c');
    Set<Character> second = ImmutableSet.of('b', 'c', 'd');

    Set<Character> intersection = Sets.symmetricDifference(first, second);
    assertThat(intersection, containsInAnyOrder('a', 'd'));
}

6. Набор мощности

Теперь давайте посмотрим, как рассчитать набор мощности — набор всех возможных подмножеств этого набора.

В следующем примере мы используем Sets.powerSet() для вычисления набора мощности заданного набора символов:

@Test
public void whenCalculatingPowerSet_thenCorrect() {
    Set<Character> chars = ImmutableSet.of('a', 'b');

    Set<Set<Character>> result = Sets.powerSet(chars);

    Set<Character> empty =  ImmutableSet.<Character> builder().build();
    Set<Character> a = ImmutableSet.of('a');
    Set<Character> b = ImmutableSet.of('b');
    Set<Character> aB = ImmutableSet.of('a', 'b');

    assertThat(result, contains(empty, a, b, aB));
}

7. Непрерывный набор

Далее — давайте взглянем на отсортированный набор смежных значений — ContiguousSet .

В следующем примере мы получаем набор целых чисел [10, 11, …, 30] в ContiguousSet :

@Test
public void whenCreatingRangeOfIntegersSet_thenCreated() {
    int start = 10;
    int end = 30;
    ContiguousSet<Integer> set = ContiguousSet.create(
      Range.closed(start, end), DiscreteDomain.integers());

    assertEquals(21, set.size());
    assertEquals(10, set.first().intValue());
    assertEquals(30, set.last().intValue());
}

Этот тип структуры данных, конечно, можно реализовать в простой Java с помощью TreeSet , но с семантикой этого специализированного типа набора гораздо приятнее работать, если вам нужно, чтобы ваши данные были представлены таким образом.

8. Набор диапазонов

Теперь — давайте взглянем на RangeSet . Мы можем использовать RangeSet для хранения отключенных и непустых диапазонов.

В следующем примере — когда начинаем с 2 несвязанных диапазонов, а затем соединяем их в один большой диапазон:

@Test
public void whenUsingRangeSet_thenCorrect() {
    RangeSet<Integer> rangeSet = TreeRangeSet.create();
    rangeSet.add(Range.closed(1, 10));
    rangeSet.add(Range.closed(12, 15));

    assertEquals(2, rangeSet.asRanges().size());

    rangeSet.add(Range.closed(10, 12));
    assertTrue(rangeSet.encloses(Range.closed(1, 15)));
    assertEquals(1, rangeSet.asRanges().size());
}

Давайте подробно рассмотрим этот пример: **

**

• Сначала — вставляем 2 несвязанных диапазона: [1, 10] и [12, 15]
• Далее — добавляем третий диапазон, чтобы соединить существующие 2: [10, 12]
• Наконец — мы проверяем, что RangeSet был достаточно умен, чтобы увидеть, что 3 диапазона теперь являются одним большим диапазоном, и объединяем их вместе в: [1, 15]

9. Мультисет

Далее — давайте обсудим, как использовать Multiset . В отличие от обычных наборов, мультимножество поддерживает добавление повторяющихся элементов, которые считаются вхождениями .

В следующем примере мы проходим простую логику с несколькими множествами:

@Test
public void whenInsertDuplicatesInMultiSet_thenInserted() {
    Multiset<String> names = HashMultiset.create();
    names.add("John");
    names.add("Adam", 3);
    names.add("John");

    assertEquals(2, names.count("John"));
    names.remove("John");
    assertEquals(1, names.count("John"));

    assertEquals(3, names.count("Adam"));
    names.remove("Adam", 2);
    assertEquals(1, names.count("Adam"));
}

10. Получите первые N элементов в мультинаборе

Теперь давайте посмотрим на более сложный и полезный пример использования MultiSet . Мы получим первые N элементов, встречающихся в наборе — в основном, самые распространенные.

В следующем примере мы сортируем элементы в Multiset , используя Multisets.copyHighCountFirst() :

@Test
public void whenGetTopOcurringElementsWithMultiSet_thenCorrect() {
    Multiset<String> names = HashMultiset.create();
    names.add("John");
    names.add("Adam", 5);
    names.add("Jane");
    names.add("Tom", 2);

    Set<String> sorted = Multisets.copyHighestCountFirst(names).elementSet();
    List<String> sortedAsList = Lists.newArrayList(sorted);
    assertEquals("Adam", sortedAsList.get(0));
    assertEquals("Tom", sortedAsList.get(1));
}

11. Заключение

В этом кратком руководстве мы обсудили наиболее распространенные и полезные варианты использования сетов с помощью библиотеки Guava .

Реализацию всех этих примеров и фрагментов кода можно найти в моем проекте Guava на github — это проект на основе Eclipse, поэтому его легко импортировать и запускать как есть.