Java判断两个List是否相同

简书新手,第一次写博客,一是为了巩固一下,加深印象,二是留作一个底稿,方便以后查看。还有呢,就是希望在这里能得到大神得指点,以免误人子弟。
如有不足,敬请谅解,欢迎指正,谢谢!

昨天写项目时遇到一个需求,要求第一次把服务端请求回来的List保存到本地,下次进来,需要判断服务端请求下来的List与本地保存的List是否相同,如果相同,则使用本地保存的;如果不同,则把服务端请求下来的List覆盖本地原先保存的。
so,我简单列了一下提纲:

1、先判断本地中是否有保存的, 没有则把请求回来的保存的到本地中;
2、有则判断请求回来的与本地中List个数是否相等 若不相等,则把请求回来的覆盖原先在本地中保存的;
3、若相等,遍历请求下来List与本地中保存的List各个元素是否一致 若不一致,则把请求回来的覆盖原先在本地中保存的;
4、若一致,则不做操作,直接使用原先保存的

然而,这样遍历如果数据量小还好,如果数据量大的话就得考虑一下性能了。

二、实战(比较两个Java list是否相同的性能优化)

1、最粗暴的方法 (遍历两个List)
package com.example;
import java.util.ArrayList;
public class CheckDiffList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list1 = new ArrayList<String>();
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            list1.add("test" + i);
            list2.add("test" + i * 2);
        System.out.println(getDiffrent(list1, list2));
//        判断两个List内的元素是否相同
//        getDiffrent total times 2514359
//        false
     * 判断两个List内的元素是否相同
     * @param list1
     * @param list2
     * @return
    private static boolean getDiffrent(List<String> list1, List<String> list2) {
        long st = System.nanoTime();
        if (list1.size() != list2.size()) {
            System.out.println("getDiffrent total times " + (System.nanoTime() - st));
            return false;
        for (String str : list1) {
            if (!list2.contains(str)) {
                System.out.println("getDiffrent total times " + (System.nanoTime() - st));
                return false;
        System.out.println("getDiffrent total times " + (System.nanoTime() - st));
        return true;

这种方法也就是我最初想到的,总共要循环的次数是两个List的size的乘积,从输出看耗时也是比较长的。

2、利用Java中为List提供的方法retainAll()
package com.example;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class CheckDiffList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list1 = new ArrayList<String>();
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            list1.add("test" + i);
            list2.add("test" + i * 2);
        System.out.println(getDiffrent2(list1, list2));
//        判断两个List内的元素是否相同
//        getDiffrent2 total times 7563
//        false
     * 判断两个List内的元素是否相同
     * 此方法有bug  见Food.class
     * @param list1
     * @param list2
     * @return
    private static boolean getDiffrent2(List<String> list1, List<String> list2) {
        long st = System.nanoTime();
        System.out.println("getDiffrent2 total times " + (System.nanoTime() - st));
        return !list1.retainAll(list2);

很显然,方法2比方法1耗时少很多。我们可以来看看retainAll()的源码

* Retains only the elements in this list that are contained in the * specified collection. In other words, removes from this list all * of its elements that are not contained in the specified collection. * @param c collection containing elements to be retained in this list * @return {@code true} if this list changed as a result of the call * @throws ClassCastException if the class of an element of this list * is incompatible with the specified collection * (<a href="Collection.html#optional-restrictions">optional</a>) * @throws NullPointerException if this list contains a null element and the * specified collection does not permit null elements * (<a href="Collection.html#optional-restrictions">optional</a>), * or if the specified collection is null * @see Collection#contains(Object) public boolean retainAll(Collection<?> c) { Objects.requireNonNull(c); //调用自己的私有方法 return batchRemove(c, true); //如果此 collection 由于调用而发生更改,则返回 true //集合A比较与集合B的交集 private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) { //获得当前对象的所有元素 final Object[] elementData = this.elementData; //w:标记两个集合公共元素的个数 int r = 0, w = 0; //设置标志位 boolean modified = false; try { //遍历集合A for (; r < size; r++) //判断集合B中是否包含集合A中的当前元素 if (c.contains(elementData[r]) == complement) //如果包含则直接保存。 elementData[w++] = elementData[r]; } finally { // Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection, // even if c.contains() throws. // 如果 c.contains() 抛出异常 if (r != size) { System.arraycopy(elementData, r, elementData, w, size - r); //w为当前集合A的length w += size - r; //如果集合A的大小放生改变 if (w != size) { // clear to let GC do its work // 清除工作 for (int i = w; i < size; i++) elementData[i] = null; //记录集合中元素的改变(add/remove) modCount += size - w; //设置当前数组的大小 size = w; //返回为true modified = true; return modified;

哈哈哈,源码我看得也不是特别懂,里边有涉及到关键字transient,还有List的contains()、System.arraycopy(Object src, int srcPos,Object dest, int destPos, int length)方法。

不过结论是retainAll方法的返回值:如果集合A数组的大小没有改变,则返回false。如果集合A和集合B是完全相同的集合,也会返回false。两个集合没有交集,才会返回true。
简单来说,判断两个集合是否有交集,有则返回false,无则返回true(这句话不严谨)。

还有为什么,我的注释上此方法用来判断两个List是否相同有bug,并不是说java这个方法有bug,而是我们直接使用来去判断两个list元素是否相同有bug,是由于List的contains()的方法导致的,这个demo中是List<String>,假如是List<Person>就会看到差别了。

List的contains()中调用的是object的equals方法,而String复写了Object的equals。这个我想另起一文来单独记录。哈哈哈,前后花了好几个小时才搞明白,只能怪自己技术太菜。

3、利用HashMap key唯一,value可以重复的特点,把list中各元素放到HashMap中

我们的需求是判断两个List中的元素是否相同,那么可以这样考虑:用一个map存放list的所有元素,其中的key为list1的各个元素,value为该元素出现的次数,接着把list2的所有元素也放到map里,如果已经存在则value+1,一旦value停止+1,说明有元素不同了,返回false。否则一直遍历直至list2中所有元素,返回true。这样我们只需循环m+n次,大大减少了循环的次数。

package com.example;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class CheckDiffList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list1 = new ArrayList<String>();
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            list1.add("test" + i);
            list2.add("test" + i * 2);
        System.out.println(getDiffrent3(list1, list2));
//        判断两个List内的元素是否相同
//        getDiffrent3 total times 26976244
//        false
     * 判断两个List内的元素是否相同
     * @param list1
     * @param list2
     * @return
    private static boolean getDiffrent3(List<String> list1, List<String> list2) {
        long st = System.nanoTime();
        Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>(list1.size() + list2.size());
        for (String string : list1) {
            map.put(string, 1);
        for (String string : list2) {
            Integer cc = map.get(string);
            if (cc != null) {
                map.put(string, ++cc);
                continue;
            System.out.println("getDiffrent3 total times " + (System.nanoTime() - st));
            return false;
        System.out.println("getDiffrent3 total times " + (System.nanoTime() - st));
        return true;

(此方法又复习了HashMap使用key-value来映射和存储数据,Key必须惟一,value可以重复。HashMap是非同步的,所以线程不安全。呵呵,我之前对HashMap的理解也不够深。)

观察方法3我们只是随机取了一个list作为首次添加的标准,这样一旦我们的list2比list1的size大,则我们第二次put时的if判断也会耗时,所以有了方法4:

4、方法3的改进版(首先去判断list1、list2的size大小)
package com.example;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class CheckDiffList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list1 = new ArrayList<String>();
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            list1.add("test" + i);
            list2.add("test" + i * 2);
        System.out.println(getDiffrent4(list1, list2));
//        判断两个List内的元素是否相同
//        getDiffrent4 total times   37313357
//        false
     * 判断两个List内的元素是否相同
     * @param list1
     * @param list2
     * @return
    private static boolean getDiffrent4(List<String> list1, List<String> list2) {
        long st = System.nanoTime();
        Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>(list1.size() + list2.size());
        List<String> maxList = list1;
        List<String> minList = list2;
        if (list2.size() > list1.size()) {
            maxList = list2;
            minList = list1;
        for (String string : maxList) {
            map.put(string, 1);
        for (String string : minList) {
            Integer cc = map.get(string);
            if (cc != null) {
                map.put(string, ++cc);
                continue;
            return false;
        System.out.println("getDiffrent4 total times " + (System.nanoTime() - st));
        return true;

方法4对两个list的大小进行了判断,小的在最后添加,这样会减少循环里的判断,性能又有了一定的提升! 但本例中方法4比方法3耗时还要长,我的理解是多做了一次判断两个集合size大小的判断,但是我觉得这个性能可以牺牲。

方法3和方法4都有共同的一个问题:假如某个list中有重复元素的话,由于map不允许有相同的key,所以方法失效!

比较以上4种方法,耗时排行getDiffrent2<getDiffrent1<getDiffrent3<getDiffrent4,方法4比方法3多了一次判断,更耗时我可以理解,为什么3和4比1还耗时呢?

写的写的自己都写懵逼了,第一次写博客,原本是想探讨一下这4种方法的性能,结果成了提供了判断两个list是否相同的4种方法,欢迎各位大神指正,呵呵哒。

以下是完整的代码(注意这个类最好不要整体运行,因为方法2会改变list内的内容,建议分别运行1、2、3、4方法)

package com.example;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class CheckDiffList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list1 = new ArrayList<String>();
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            list1.add("test" + i);
            list2.add("test" + i * 2);
        System.out.println(getDiffrent(list1, list2));
        System.out.println(getDiffrent2(list1, list2));
        System.out.println(getDiffrent3(list1, list2));
        System.out.println(getDiffrent4(list1, list2));
//        判断两个List内的元素是否相同
//        getDiffrent total times    2514359           
//        false
//        getDiffrent2 total times      7563      
//        false
//        getDiffrent3 total times  26976244      
//        false
//        getDiffrent4 total times  37313357   
//        false
     * 判断两个List内的元素是否相同
     * @param list1
     * @param list2
     * @return
    private static boolean getDiffrent4(List<String> list1, List<String> list2) {
        long st = System.nanoTime();
        Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>(list1.size() + list2.size());
        List<String> maxList = list1;
        List<String> minList = list2;
        if (list2.size() > list1.size()) {
            maxList = list2;
            minList = list1;
        for (String string : maxList) {
            map.put(string, 1);
        for (String string : minList) {
            Integer cc = map.get(string);
            if (cc != null) {
                map.put(string, ++cc);
                continue;
            System.out.println("getDiffrent4 total times " + (System.nanoTime() - st));
            return false;
        System.out.println("getDiffrent4 total times " + (System.nanoTime() - st));
        return true;
     * 判断两个List内的元素是否相同
     * @param list1
     * @param list2
     * @return
    private static boolean getDiffrent3(List<String> list1, List<String> list2) {
        long st = System.nanoTime();
        Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>(list1.size() + list2.size());
        for (String string : list1) {
            map.put(string, 1);
        for (String string : list2) {
            Integer cc = map.get(string);
            if (cc != null) {
                map.put(string, ++cc);
                continue;
            System.out.println("getDiffrent3 total times " + (System.nanoTime() - st));
            return false;
        System.out.println("getDiffrent3 total times " + (System.nanoTime() - st));
        return true;
     * 判断两个List内的元素是否相同
     * 此方法有bug  见Food.class
     * @param list1
     * @param list2
     * @return
    private static boolean getDiffrent2(List<String> list1, List<String> list2) {
        long st = System.nanoTime();
        System.out.println("getDiffrent2 total times " + (System.nanoTime() - st));
        return !list1.retainAll(list2);
     * 判断两个List内的元素是否相同
     * @param list1
     * @param list2
     * @return
    private static boolean getDiffrent(List<String> list1, List<String> list2) {
        long st = System.nanoTime();
        if (list1.size() != list2.size()) {
            System.out.println("getDiffrent total times " + (System.nanoTime() - st));
            return false;
        for (String str : list1) {
            if (!list2.contains(str)) {
                System.out.println("getDiffrent total times " + (System.nanoTime() - st));
                return false;
        System.out.println("getDiffrent total times " + (System.nanoTime() - st));
        return true;