Java 中的谓词搜索

Question

不太确定如何表达这个问题。 我想知道是否有一种方法可以检查自定义 java 类的某些部分以查看它是否符合特定条件。 比如这个

public Name(String forename, String middlename, String surname)

然后当创建该类的实例数组时说，

Name[] applicants = new Name[4];

applicants[0] = new Name("john","bob", "rush");
applicants[1] = new Name("joe","bob", "rushden");
applicants[2] = new Name("jack","bob", "rushden");
applicants[3] = new Name("jake","bob", "rushden");

是否可以在该类的实例中搜索具有以下内容的人：

midddlename.equals("bob") && surname.equals("rush")

我并不是真正在寻找 if(surname. equals("bob")) then else,etc

但更多的是一个内置的 java 类，允许快速搜索数组。 这个速度非常重要。

Answer 1

没有内置支持，但有 Apache Collections 和 Google 集合 都提供对集合的谓词支持。

您可能会找到此问题及其答案有帮助。与此 developer.com 相同文章。

例如使用谷歌收藏：

final Predicate<name> bobRushPredicate = new Predicate<name>() {
   public boolean apply(name n) {
      return "bob".equals(n.getMiddlename()) && "rush".equal(n.getSurname());
   }
}

final List<name> results = Iterables.filter(applicants, bobRushPredicate));

Answer 2

流和 lambda

Java 8 添加了 lambda 表达式和流 API，因此现在已内置支持。

Name[] applicants = new Name[4];

applicants[0] = new Name("john", "bob", "rush");
applicants[1] = new Name("joe", "bob", "rushden");
applicants[2] = new Name("jack", "bob", "rushden");
applicants[3] = new Name("jake", "bob", "rushden");

Optional<Name> result = Arrays.stream(applicants)
    .filter(name -> name.middlename.equals("bob") && name.surname.equals("rush"))
    .findAny();
    
result.ifPresent(name -> System.out.println(name));

这里有很多可用的选项。您可以通过将 .findAny() 切换为 .findFirst() 来获取要匹配的名字，或者通过插入 .parallel() 并行运行搜索例如，.stream(applicants) 之后的 code>。

Answer 3

搜索数组和“速度非常重要”并不能真正结合在一起。除非你的数组非常小，否则搜索数组永远不会很快。这相当于数据库中的全表扫描，无论怎么做性能都会很差。快速查找内容的关键是使用索引结构。如果您绝对需要，您仍然可以拥有数组，但搜索应该使用其他数据结构来完成。查看基于哈希或树的集合，因为它们以一种可以非常快速地检索数据的方式组织数据。 TreeSet、TreeMap、HashSet、HashMap 等。哈希在哈希键上索引数据，树类似，但也按排序顺序存储数据。

Answer 4

如果您需要基于数组检查 apache common ArrayUtils 上的对象相等性进行搜索，您基本上必须覆盖 name 对象的 equals 和 hascode 并使用它，但如果您想使用自定义搜索条件，我猜你必须以自己的方式实现并且没有内置的java语言支持

Answer 5

使用内存数据库，例如 Apache Derby 或 hsqldb.利用 JDBC、JPA 或 Hibernate，它们都可以满足您的需求。

分析您的代码。然后优化。

Answer 6

我能想到的更快的方法是创建一个数据结构，该数据结构反映该对象的属性值并保存每个值的内部索引。

当搜索一个值时，这个内部数据结构将使用二分搜索返回索引。

唯一的要求是您的对象必须注册并更新此结构。

像下面想象的 UML/Python 一样的代码：

 // Holds the index number of a given value
 // for instance, name="Oscar" may be at index 42...
 IndexValuePair
     index : Int
     value : String 

     +_ new( value: String, index: Int ) 
          return IndexValuePair( value, index )

 ValuePairComparator --> Comparator 

     + compareTo( a: IndexValuePair, b: IndexValuePair ) : Int 

         return a.value.compareTo( b.value )

 SearchStructure
     - data = Object[] // The original array which contains your applicants
      // a list of arrays each one containing the property value, and the index on "data" where that value appears 
     - dataIndexes =  List(IndexValuePair)[String] // Map<List<IndexValuePair>> 
     - dataIndexexInitialized = false

     // Add an object to this structure
     + addObject( o: Object ) 
          if( ! dataIndexesInitialized, 
              initIndexesWith( o )
          )

          index = data.add( o ) // returns the index at which "o" was inserted
          addToIndexes( o, index ) 

     // Register all the properties values of the given object 
     // along with the index where they appear in the original array 
     - addToIndexes( object: Object, index: Int ) 
           forEach( property in Object , 
              list = dataIndexes[property]
              list.add( IndexValuePair.new( property.value, index ) ) 
           )
     // Create empty array for each property .. 
     - initIndexesWith( object : Object ) 
          forEach( property in object , 
                comparator = ValuePairComparator()
                list = List<IndexValuePair>()
                list.setComparator(  ) 
                dataIndexes[property] =  list
          )
          dataIndexesInitialized = true 


     // Search an object using the given criteria ( a Map<String, String> = key=value ) 
     + search( criteria: String[String] ) : List<Object>

        result = Set<Object>()

        // let's say criteria has:
        // ["name":"Oscar", "lastName"="Reyes"]
       forEach( key in criteria, 
            list = dataIndexes[key]  // "name", "lastname" ..etc. 
            valuePair = list.binarySearch( criteria[key] ) // first Oscar, later Reyes 
            result.add( data[valuePair.index] )
       ) 

       return result

哎呀

我希望这是可以理解的。

关键是，如果你真的想要非常快地拥有这个，你必须按属性保存索引

1. 数据的数组
2. 每个属性的数组，这反过来将具有数据的索引

例如，如果你有以下数组：

 a = [ Object(name="Mike", lastName="Z" )
       Object(name="Oscar", lastName="Reyes" ) , 
       Object(name="Rahul", lastName="G" ) , 
       Object(name="Pie", lastName="154" )  ]

它们将具有位置：

0 = Mike ... 
1 = Oscar ...
2 = Rahul ...
3 = Pie ...

并且您将有两个（在本例中）单独的数组，排序后将是：

nameArray =  ["Mike=0", "Oscar=1", "Pie=3", "Rahul=2"]

并且

lastNameArray =   ["154=3", "G=2", "Reyes=1", "Z=0"]

当您搜索给定属性时，您将采用相应的数组，例如，如果您想搜索姓氏“Reyes”，您将采用“lastName”数组

 ["154=3", "G=2", "Reyes=1", "Z=0"]

，并对“Reyes”执行二进制搜索，这将返回位置 2 处的元素，这反过来将返回索引 = 1，这是“Oscar”的位置在原始数组中。

这应该使事情保持在 O(log n) 以下

Answer 7

看看ParallelArray类，它满足您的要求，但是您需要学习一些函数式编程概念才能有效地使用它。

该类不随 JDK 6 一起提供，但可能随 JDK 7 一起提供（正在讨论中）。同时您可以将它用作库 - 从以下位置下载 JSR166y 包：
http://gee.cs.oswego.edu/dl/concurrency-interest/< /a>

详细说明请参阅本教程：
http://www.ibm.com/developerworks/java/library/ j-jtp03048.html

这听起来可能很复杂，但事实确实如此（如果您只是在研究高性能多线程算法）。有一个 Groovy 项目试图围绕并行数组包装一个更用户友好的 API，因此您可能也想看看它：http://gpars.codehaus.org/，http://gpars. codehaus.org/Parallelizer