Java 中从 ArrayList 移除重复元素

简介

在 Java 编程中，ArrayList 是一个常用的动态数组实现，然而，有时候我们会遇到 ArrayList 中存在重复元素的情况。移除这些重复元素是一个常见的需求，例如在数据处理、统计等场景中。本文将详细介绍从 ArrayList 中移除重复元素的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助读者深入理解并高效解决该问题。

基础概念

ArrayList 是 Java 集合框架中的一个类，它实现了 List 接口，允许存储重复的元素。当我们需要移除 ArrayList 中的重复元素时，核心思路是遍历列表，判断元素是否已经存在，如果存在则将其移除。不同的实现方法在时间复杂度和空间复杂度上有所不同。

使用方法

使用 `LinkedHashSet`

LinkedHashSet 是 Set 接口的一个实现，它不允许存储重复元素，并且可以保持元素的插入顺序。我们可以利用 LinkedHashSet 的这一特性来移除 ArrayList 中的重复元素。

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

public class RemoveDuplicatesUsingLinkedHashSet {
    public static <T> List<T> removeDuplicates(List<T> list) {
        Set<T> set = new LinkedHashSet<>(list);
        return new ArrayList<>(set);
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.add(3);
        list.add(3);

        List<Integer> uniqueList = removeDuplicates(list);
        System.out.println("Original list: " + list);
        System.out.println("List after removing duplicates: " + uniqueList);
    }
}

在上述代码中，我们定义了一个泛型方法 removeDuplicates，它接受一个 List 作为参数，将其转换为 LinkedHashSet 以移除重复元素，然后再将 LinkedHashSet 转换回 ArrayList 并返回。

使用循环和 `contains` 方法

我们也可以通过遍历 ArrayList 并使用 contains 方法来判断元素是否已经存在于新列表中。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class RemoveDuplicatesUsingLoop {
    public static <T> List<T> removeDuplicates(List<T> list) {
        List<T> uniqueList = new ArrayList<>();
        for (T element : list) {
            if (!uniqueList.contains(element)) {
                uniqueList.add(element);
            }
        }
        return uniqueList;
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.add(3);
        list.add(3);

        List<Integer> uniqueList = removeDuplicates(list);
        System.out.println("Original list: " + list);
        System.out.println("List after removing duplicates: " + uniqueList);
    }
}

在上述代码中，我们定义了一个泛型方法 removeDuplicates，它遍历输入列表，对于每个元素，检查它是否已经存在于 uniqueList 中，如果不存在则将其添加到 uniqueList 中。

常见实践

移除自定义对象列表中的重复元素

当 ArrayList 中存储的是自定义对象时，我们需要重写 equals 和 hashCode 方法，以便正确判断对象是否相等。

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age && name.equals(person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int result = name.hashCode();
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{name='" + name + "', age=" + age + "}";
    }
}

public class RemoveDuplicatesFromCustomObjectList {
    public static <T> List<T> removeDuplicates(List<T> list) {
        Set<T> set = new LinkedHashSet<>(list);
        return new ArrayList<>(set);
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Person> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Person("Alice", 25));
        list.add(new Person("Bob", 30));
        list.add(new Person("Alice", 25));

        List<Person> uniqueList = removeDuplicates(list);
        System.out.println("Original list: " + list);
        System.out.println("List after removing duplicates: " + uniqueList);
    }
}

在上述代码中，我们定义了一个 Person 类，并重写了 equals 和 hashCode 方法。然后我们使用 LinkedHashSet 来移除 Person 对象列表中的重复元素。

最佳实践

性能考虑：如果对性能要求较高，建议使用 LinkedHashSet 方法，因为它的时间复杂度为 O(n)，而使用 contains 方法的循环方式时间复杂度为 O(n^2)。
自定义对象：当处理自定义对象列表时，确保重写 equals 和 hashCode 方法，以便正确判断对象是否相等。

小结

本文介绍了在 Java 中从 ArrayList 移除重复元素的多种方法，包括使用 LinkedHashSet 和循环加 contains 方法。我们还讨论了移除自定义对象列表中重复元素的常见实践，并给出了最佳实践建议。在实际应用中，应根据具体需求和性能要求选择合适的方法。

参考资料

Effective Java（第三版），作者：Joshua Bloch