标准 Java 中是否有针对此特定任务的集合？

Question

所以，我经常遇到这个成语：

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class Test {

  private static final Set<String> VALUES = new HashSet<String>();
  static {
    VALUES.add("good");
    VALUES.add("bad");
    VALUES.add("ugly");
  }

  public static void main(String[] args) {
    if (VALUES.contains(args[0])) {
      System.out.println("Thumbs up for Sergio Leone!");
    } else {
      System.out.println("Whatever.");
    }
  }
}

产生一个布尔输出，判断输入值（很可能是字符串）是否匹配任何固定值集合（最可能是字符串常量或字符串字面量）。

我看到了几个不同的实现，例如：

• 带有或运算符的布尔表达式。

• 一个值数组 + 一个 foreach 循环遍历匹配的值。

• 前一个的变体：一个值数组，为 Arrays.binarySearch() 排序。

• 使用 ArrayList 或 HashSet + contains() 等集合，见上文。

我觉得这里缺乏一个通用的、最佳的实现，因为我经常遇到这种成语。尽管如此，所有上述实现都感觉像是临时解决方案。我想知道是否：

a) 标准 Java 集合框架已经为此类任务提供了解决方案。

b) 如果没有，是否已经有合适的第三方实现（例如一些 Apache Commons 库）。

要求（按重要性排序）：

• 最适合几十个元素（相对于复杂的数据结构，例如为快速访问数百万条目而设计的哈希表/树）。

• 快速实例化，占用内存小。

• 没有隐晦的第三方依赖，最好建立在纯 Java 之上。

• 此外，在我的情况下，JRE 1.6 合规性是必须的，尽管我也对基于较新 Java 版本构建的解决方案感到好奇。 （这意味着向我指出基于 JRE 1.8 的解决方案可能会获得支持，但不会获得答案标记，抱歉。）

• 初始化（实例化？）完成后，它应该是不可变的——我们只需要将它用于类似 contains() 的检查。

• 如果我们尝试在初始化时冗余地添加值，应该抛出异常。

Answer 1

您的HashSet 解决方案已经在使用standard Java Collections framework 实现，所以我看不出有任何不使用它的理由。如果你想让 Set 在初始化后不可变，你可以添加

VALUES = Collections.unmodifiableSet (VALUES);

初始化完成后。

当然，如果您觉得这样更方便，您可以将所有初始化简化为一行代码：

private static final Set<String> VALUES = 
    Collections.unmodifiableSet(new HashSet<String>(Arrays.asList("good","bad","ugly")));

Answer 2

在 JDK 9 中可以这样做：

Set<String> VALUES = Set.of("good", "bad", "ugly");

生成的Set 将是不可变的，如果给定重复值，此静态工厂方法将引发异常。

（在撰写本文时，JDK 9 还不是最终版本，可能会发生变化。有关这些新 API 的更多信息，请参阅 JEP 269。）

但您还要求提供 JDK 6 解决方案。我不知道什么是“最佳”解决方案，因为您没有指定应该优化的标准。 Set.contains() 方法似乎对你想要的有正确的语义，所以我会用它来运行。

听起来这种情况经常发生，值得创建一个帮助方法来初始化集合。这是一个接受一个字符串数组并返回一个不可修改的集合，如果有任何重复则抛出异常：

static Set<String> init(String[] a) {
    Set<String> set = new HashSet<String>(Arrays.asList(a));
    if (set.size() != a.length) {
        throw new IllegalArgumentException("duplicate keys");
    }
    return Collections.unmodifiableSet(set);
}

以下是您的使用方法：

private static final String[] VALUE_ARRAY = { "good", "bad", "ugly" };
private static final Set<String> VALUES = init(VALUE_ARRAY);

这里的想法是使用漂亮的数组初始值设定项语法，同时使用辅助方法将数组转换为集合，同时检查重复项。

HashSet 不是最小的数据结构，但是如果不引入其他库，就没有任何明显的替代方案可用。如果您愿意用时间换取空间，您可以创建一个不可修改的List（可能只是包装Arrays.asList 的结果）然后调用contains()。这将提供一个很好的紧凑的基于数组的表示，但它退化为线性而不是恒定时间查找。创建HashSet 仍然是检查重复项的最简单方法，但这只是暂时的。

Answer 3

如果我认为它们是参数的可能“集合”总是相同的，那么您可以使用给定的可能参数创建一个枚举。 这些将在编译时创建，并且也是不可变的。

public class ContainsTest {
    private enum Container {
        VAL1,
        VAL2,
        VAL3;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String arg1 = "VAL1";
        String arg2 = "VAL4";
        if(ContainsTest.existsVal(arg1)) {
            System.out.println("Command " + arg1 + " is going to be executed");
        } else {
            System.out.println("Command " + arg1 + " not aviable");
        }
        if(ContainsTest.existsVal(arg2)) {
            System.out.println("Command " + arg2 + " is going to be executed");
        } else {
            System.out.println("Command " + arg2 + " not aviable");
        }

    }

    private static boolean existsVal(String arg) {
        try {
            // This method does check if an enum with the given arg exists
            Container.valueOf(arg);
            return true;
        } catch(IllegalArgumentException e) {
            // If it does not exist then an exception will occur that has to be caught.
            return false;
        }
    }
}

Answer 4

如果您正在处理少量原语或枚举，在我看来，您似乎需要 switch 语句，而不是数据结构。见here。话虽如此，在 java 7 之前你不能用 Strings 做到这一点。不过，对于这种模式，这是一个需要牢记的选项。

让您了解模式：

int i = 0;
switch (i) {
      case 1:
      case 2:
      case 3:
          System.out.println("1,2,3");
          break;
      default:
          System.out.println("other");
}

我认为这为您打勾（尽管与其他海报一样，我不会与 HashSets 分享您的担忧）。