使用 HashMap 优化嵌套循环：Java 对象数组转换
本文旨在提供使用 HashMap 优化 Java 嵌套循环的有效方法，特别是当循环涉及对象数组并进行相等检查时。通过将内部循环转换为 HashMap 查询可以显著降低时间复杂性，提高代码性能。本文将提供详细的步骤和示例代码，以帮助读者理解和应用此优化技能。
包括嵌套循环在内的处理 Java 特别是当需要对两个对象列表进行比较，并根据特定条件进行匹配时，性能往往成为一个关键问题。 传统嵌套循环方法的时间复杂性是 O(n*m)，其中 n 和 m 两个列表的长度。当列表很大时，这种方法可能会变得非常耗时。本文将介绍如何使用它 HashMap 优化这类代码，将时间复杂度降低到接近 O(n+m)。
问题描述
假设我们有两个 Java Object1的对象 和 Object2。Object1 包括字符串属性和一个字符串属性 Object2 列表。我们的目标是遍历 Object1 列表，为每一个 Object1 找到所有名称属性匹配的对象 Object2 对象，然后把这些 Object2 对象添加到 Object1 的列表中。
立即学习“Java免费学习笔记(深入)；
public class Object1 { String name; String xyz; List<Object2> listobject2; public String getName() { return name; } public void setlistobject2(List<Object2> listobject2) { this.listobject2 = listobject2; } } public class Object2 { String name; String abc; String def; public String getName() { return name; } }实现嵌套循环的传统方法是：
public void fillNestedObject() { List<Object1> listobjectt1 = new ArrayList<>(); // 假设 fetchobjects1FromApi() 从 API 获取 Object1 列表 // 实际使用时，请替换为真实数据源 listobjectt1.add(new Object1(); listobjectt1.get(0).name = "test"; List<Object2> listobject2 = new ArrayList<>(); // 假设 fetchobjectsFromapi2 从 API 获取 Object2 列表 // 实际使用时，请替换为真实数据源 Object2 obj2 = new Object2(); obj2.name = "test"; listobject2.add(obj2); for(Object1 object1 : listobjectt1){ List<Object2> tmpList = new ArrayList<>(); for(Object2 object2 : listobject2) { if(object1.getName().equals(object2.getName())){ tmpList.add(object2); } } object1.setlistobject2(tmpList); } }使用 HashMap 优化
我们可以使用上述代码进行优化 HashMap 来存储 Object2 对象，以其 name 属性作为键。这样，我们就可以了 O(1) 在复杂的时间内搜索和 Object1 对象匹配的 Object2 对象，从而避免内部循环。
以下是使用 HashMap 优化代码：
import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.List; import java.util.Map; public class NestedLoopOptimization { public void fillNestedObject() { List<Object1> listobjectt1 = new ArrayList<>(); // 假设 fetchobjects1FromApi() 从 API 获取 Object1 列表 // 实际使用时，请替换为真实数据源 Object1 obj1 = new Object1(); obj1.name = "test"; listobjectt1.add(obj1); List<Object2> listobject2 = new ArrayList<>(); // 假设 fetchObjectfromApi2() 从 API 获取 Object2 列表 // 实际使用时，请替换为真实数据源 Object2 obj2 = new Object2(); obj2.name = "test"; listobject2.add(obj2); // 创建一个 HashMap，以 Object2 的 name Object2作为键的属性 对象作为值 Map<String, List<Object2>> object2Map = new HashMap<>(); for (Object2 object2 : listobject2 { if (!object2Map.containsKey(object2.getName())) { object2Map.put(object2.getName(), new ArrayList<>()); } object2Map.get(object2.getName()).add(object2); } // 遍历 Object1 列表，并使用 HashMap 查找匹配的 Object2 对象 for (Object1 object1 : listobject1 { List<Object2> tmpList = object2Map.getOrDefault(object1.getName(), new ArrayList<>()); object1.setlistobject2(tmpList); } } }代码解释
创建 HashMap: 我们先创造一个 HashMap object2Map，用于存储 Object2 对象。键是 Object2 对象的 name 属性，值是相同的 name 属性的 Object2 对象列表。
填充 HashMap: 我们遍历 listobject2，每个 Object2 对象添加到 object2Map 中。如果 object2Map 同样的存在已经存在 name 属性键，则将 Object2 将对象添加到键对应的值列表中。否则，创建新列表并将其添加到键对应的值列表中 Object2 将对象添加到列表中，然后将键添加到列表中 object2Map 中。
使用 HashMap 寻找匹配对象： 我们遍历 listobject1，并使用 object2Map.get(object1.getName()) 查找与 Object1 对象匹配的 Object2 对象列表。getOrDefault 该方法用于处理 object1.getName() 在 object2Map 在不存在的情况下，此时返回新的空列表。
设置 Object1 的 List: 最后会找到的 Object2 列表设置在相应的位置 Object1 对象的 listobject2 属性中。
使用 Java 8 Stream 优化 (原答案)
import java.util.*; import java.util.stream.Collectors; import java.util.stream.Stream; public class NestedLoopOptimization { public void fillNestedObject() { List<Object1> listobjectt1 = new ArrayList<>(); // 假设 fetchobjects1FromApi() 从 API 获取 Object1 列表 // 实际使用时，请替换为真实数据源 Object1 obj1 = new Object1(); obj1.name = "test"; listobjectt1.add(obj1); List<Object2> listobject2 = new ArrayList<>(); // 假设 fetchobjectsFromapi2 从 API 获取 Object2 列表 // 实际使用时，请替换为真实数据源 Object2 obj2 = new Object2(); obj2.name = "test"; listobject2.add(obj2); Stream<Object1> stream1 = listobjectt1.stream(); Stream<Object2> stream2 = listobject2.stream(); Map<String, List<Object2>> reduced2 = Collections.unmodifiableMap( stream2.reduce(new HashMap<>(), (a, b) -> { if (!a.containsKey(b.getName())) { a.put(b.getName(), new ArrayList<>()); } a.get(b.getName()).add(b); return a; }, (a, b) -> b)); stream1.peek(object1 -> object1.setListObject2(reduced2).get(object1.getName()))) .collect(Collectors.toList()); } }代码解释（Stream 版本）
转换为 Stream: 首先将 listobjectt1 和 listobject2 转换为 Stream 对象。
Reduce 成 Map: 使用 stream2.reduce 将 Object2 的 Stream 对象转换为一个 Map>，其中 key 是 Object2 的 name 属性，value 是具有相同 name 属性的 Object2 对象列表类似于以前手动创建的操作。 HashMap 但是使用了这个过程 Stream 聚合操作。Collections.unmodifiableMap 用于确保 Map 不可变性。