更新集合的最佳方法

Question

有一个连接顶点的边列表。我正在尝试将这些顶点分成相互连接的组。

static class Edge {
    final String from, to;

    Edge(String from, String to) {
        this.from = from;
        this.to = to;
    }
}

static Set<String> find(String k, Set<Set<String>> sets) {
    for (Set<String> set : sets)
        if (set.contains(k))
            return set;
    return null;
}

static Set<Set<String>> connectedVertices(List<Edge> edges) {
    Set<Set<String>> result = new HashSet<>();
    for (Edge e : edges) {
        Set<String> from = find(e.from, result);
        Set<String> to = find(e.to, result);
        if (from == null && to == null) {
            result.add(new HashSet<>(Set.of(e.from, e.to)));
        } else if (from == null) {
            to.add(e.from);
        } else if (to == null) {
            from.add(e.to);
        } else if (from != to) {
            result.remove(to);
            from.addAll(to);
        }
    }
    return result;
}

和

    List<Edge> edges = List.of(
        new Edge("a", "b"),
        new Edge("c", "b"),
        new Edge("c", "d"),
        new Edge("a", "c"),
        new Edge("e", "f"),
        new Edge("x", "y"),
        new Edge("y", "d"));
    System.out.println(connectedVertices(edges));

但结果不是我所期望的。

预期：

[[e, f], [a, b, c, d, x, y]]

实际：

[[a, b, c, d, x, y], [a, b, c, d], [e, f]]

通过以下更改，我得到了我期望的结果，但它很冗长。有没有更好的办法？

static Set<Set<String>> connectedVertices(List<Edge> edges) {
    Set<Set<String>> result = new HashSet<>();
    for (Edge e : edges) {
        Set<String> from = find(e.from, result);
        Set<String> to = find(e.to, result);
        if (from == null && to == null) {
            result.add(new HashSet<>(Set.of(e.from, e.to)));
        } else if (from == null) {
            result.remove(to);
            to.add(e.from);
            result.add(to);
        } else if (to == null) {
            result.remove(from);
            from.add(e.to);
            result.add(from);
        } else if (from != to) {
            result.remove(from);
            result.remove(to);
            from.addAll(to);
            result.add(from);
        }
    }
    return result;
}

Answer 1

问题是散列集的元素不应该是可变的，但在这里你正在改变外部集的内部集，这会改变它们的散列码。更改的哈希码导致result.remove 调用无法删除to。

remove 尝试使用新的哈希码查找to，但to 存储在不同的存储桶中，因为添加时，其哈希码不同。

来自docs：

注意：如果将可变对象用作集合元素，则必须非常小心。如果对象的值以影响等于比较的方式更改，而对象是集合中的一个元素，则不指定集合的​​行为。这种禁止的一个特殊情况是不允许集合包含自己作为元素。

我只会使用一组集合，而不是一组集合。您正在做的唯一操作，集合非常擅长，是remove。使用列表会将remove 转换为O(n) 操作。但由于算法整体的复杂度比这要高得多，所以从长远来看，额外的O(n) 操作并不重要。我会考虑条件else if (from != to) 是否经常被击中，以及对于使用基准的小输入，您的“继续删除、更改然后重新添加”的方法是否实际上更快。

static Set<String> find(String k, List<Set<String>> sets) {
    for (Set<String> set : sets)
        if (set.contains(k))
            return set;
    return null;
}

static List<Set<String>> connectedVertices(List<Edge> edges) {
    List<Set<String>> result = new ArrayList<>();
    for (Edge e : edges) {
        Set<String> from = find(e.from, result);
        Set<String> to = find(e.to, result);
        if (from == null && to == null)
            result.add(new HashSet<>(Set.of(e.from, e.to)));
        else if (from == null) {
            to.add(e.from);
        } else if (to == null) {
            from.add(e.to);
        } else if (from != to) {
            result.remove(to);
            from.addAll(to);
        }
    }
    return result;
}

如果你想要一个结果集，你总是可以的

new HashSet(connectedVertices(edges))