Java實現兩個集合取交集

一、什麼是集合交集

集合交集指的是，對於兩個集合A和B，找出在A和B中均存在的元素，所組成的新集合。這個概念在演算法設計、數據處理等方面都非常重要。

二、使用內置方法實現集合交集

Java內置了一個方法Collections.retainAll()，可以方便地計算兩個集合的交集。

    Set<Integer> set1 = new HashSet<>();
    set1.add(1);
    set1.add(2);
    set1.add(3);
    set1.add(4);
    Set<Integer> set2 = new HashSet<>();
    set2.add(3);
    set2.add(4);
    set2.add(5);
    Set<Integer> intersection = new HashSet<>(set1);
    intersection.retainAll(set2);
    System.out.println(intersection); // 輸出 [3, 4]

三、實現自定義的集合交集演算法

除了使用內置方法，也可以實現自定義的集合交集演算法。

最簡單的方法是使用兩個for循環。對於第一個集合的每個元素，都遍歷第二個集合，看是否存在相同元素。如果存在，則把這個元素加入交集。

    Set<Integer> set1 = new HashSet<>();
    set1.add(1);
    set1.add(2);
    set1.add(3);
    set1.add(4);
    Set<Integer> set2 = new HashSet<>();
    set2.add(3);
    set2.add(4);
    set2.add(5);
    Set<Integer> intersection = new HashSet<>();
    for (Integer elem1 : set1) {
        for (Integer elem2 : set2) {
            if (elem1.equals(elem2)) {
                intersection.add(elem1);
                break;
            }
        }
    }
    System.out.println(intersection); // 輸出 [3, 4]

以上代碼的時間複雜度是O(n^2)。如果集合較大，性能會比較差。

另一種實現方式是使用Java 8 Stream API。首先把兩個集合轉換成Stream，然後使用filter()方法篩選出交集元素，最後把結果轉換成集合。

    Set<Integer> set1 = new HashSet<>();
    set1.add(1);
    set1.add(2);
    set1.add(3);
    set1.add(4);
    Set<Integer> set2 = new HashSet<>();
    set2.add(3);
    set2.add(4);
    set2.add(5);
    Set<Integer> intersection = set1.stream()
            .filter(set2::contains)
            .collect(Collectors.toSet());
    System.out.println(intersection); // 輸出 [3, 4]

這個實現方式的時間複雜度是O(n)。使用Stream API的好處是代碼簡潔、易於閱讀、易於維護，而且執行效率還比普通的for循環高。

四、總結

本文介紹了Java實現兩個集合取交集的多種方式，包括使用內置方法和自定義演算法。其中，Stream API的實現方式比較優美和高效，也是值得推薦的做法。