Java工具库Guava的区间(范围Range)的构建、区间运算、查询运算、关系运算(包含、相连、交集、并集)的使用示例

╰+攻爆jí腚メ 2023-10-11 19:54 9阅读 0赞

## 场景 ##

Java核心工具库Guava介绍以及Optional和Preconditions使用进行非空和数据校验：

[Java核心工具库Guava介绍以及Optional和Preconditions使用进行非空和数据校验\_霸道流氓气质的博客-CSDN博客][Java_Guava_Optional_Preconditions_-CSDN]

Java工具库Guava的不可变集合和新集合类型Multiset、Multimap、BiMap、RangeSet、RangeMap等的使用示例：

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在上面了解了Guava的基本使用以及在使用RangeMap时对范围Range有过初步的使用。

下面看其他用法示例

注：

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### Range的构建 ###

Guava 中的 Range 要求上端点不能小于下端点。上下端点有可能是相等的，

但要求区间是闭区间或半开半闭区间（至少有一个端点是包含在区间中的）,比如：  
\[a..a\]：单元素区间  
\[a..a); (a..a\]：空区间，但它们是有效的  
(a..a)：无效区间

区间实例可以由Range类的静态方法获取

Range<Integer> closed = Range.closed(1, 5);
            System.out.println(closed);//[1..5]
            Range<Integer> integerRange = Range.lessThan(4);
            System.out.println(integerRange);//(-∞..4)

其他方法还有

//(a..b)  open(C, C)
            //[a..b]  closed(C, C)
            //[a..b)  closedOpen(C, C)
            //(a..b]  openClosed(C, C)
            //(a..+∞)  greaterThan(C)
            //[a..+∞)  atLeast(C)
            //(-∞..b)  lessThan(C)
            //(-∞..b]  atMost(C)
            //(-∞..+∞) all()

此外，也可以明确地指定边界类型来构造区间，这里的BoundType是一个枚举类型，包含 CLOSED 和 OPEN 两个值。

有界区间 range(C, BoundType, C, BoundType)  
无上界区间：((a..+∞) 或\[a..+∞)) downTo(C, BoundType)  
无下界区间：((-∞..b) 或(-∞..b\]) upTo(C, BoundType)

System.out.println(Range.downTo(3, BoundType.CLOSED));//[3..+∞)
            System.out.println(Range.downTo(3, BoundType.OPEN));//(3..+∞)
            System.out.println(Range.upTo(3, BoundType.CLOSED));//(-∞..3]
            System.out.println(Range.upTo(3, BoundType.OPEN));//(-∞..3)

### 区间运算 ###

Range 的基本运算是它的 contains(C),它用来区间判断是否包含某个值

boolean contains = Range.closed(1, 9).contains(3);
            System.out.println(contains);//true

### 查询运算 ###

Range 类提供了以下方法来 查看区间的端点：  
hasLowerBound()和hasUpperBound()：判断区间是否有特定边界，或是无限的；  
lowerBoundType()和upperBoundType()：返回区间边界类型，CLOSED 或 OPEN；如果区间没有对应的边界，抛出 IllegalStateException  
lowerEndpoint()和upperEndpoint()：返回区间的端点值；如果区间没有对应的边界，抛出 IllegalStateException；  
isEmpty()：判断是否为空区间。

Range.closedOpen(4, 4).isEmpty(); // returns true
            Range.openClosed(4, 4).isEmpty(); // returns true
            Range.closed(4, 4).isEmpty(); // returns false
            Range.open(4, 4).isEmpty(); // Range.open throws IllegalArgumentException
            Range.closed(3, 10).lowerEndpoint(); // returns 3
            Range.open(3, 10).lowerEndpoint(); // returns 3
            Range.closed(3, 10).lowerBoundType(); // returns CLOSED
            Range.open(3, 10).upperBoundType(); // returns OPEN

### 关系运算-包含 ###

区间之间的最基本关系就是包含\[encloses(Range)\]：

如果内区间的边界没有超出外区间的边界，则外区间包含内区间。包含判断的结果完全取决于区间端点的比较

// [3..6] 包含[4..5] ；
            System.out.println(Range.closed(3,6).encloses(Range.closed(4,5)));//true
            // (3..6) 包含(3..6) ；
            System.out.println(Range.open(3,6).encloses(Range.open(3,6)));//true
            // [3..6] 包含[4..4)，虽然后者是空区间；
            System.out.println(Range.closed(3,6).encloses(Range.closedOpen(4,4)));//true
            // (3..6]不 包含[3..6] ；
            System.out.println(Range.openClosed(3,6).encloses(Range.closed(3,6)));//false
            // [4..5]不 包含(3..6)，虽然前者包含了后者的所有值，离散域[discrete domains]可以解决这个问题
            System.out.println(Range.closed(4,5).encloses(Range.open(3,6)));//false

### 关系运算-相连 ###

Range.isConnected(Range)判断区间是否是相连的。具体来说，isConnected 测试是否有区间同时包含于这两个区间，这等同于数学上的定义”两个区间的并集是连续集合的形式”（空区间的特殊情况除外）。

System.out.println(Range.closed(3,5).isConnected(Range.open(5,10)));//true
            System.out.println(Range.closed(0,9).isConnected(Range.closed(3,4)));//true
            System.out.println(Range.closed(0,5).isConnected(Range.closed(3,9)));//true
            System.out.println(Range.open(3,5).isConnected(Range.open(5,10)));//false
            System.out.println(Range.closed(1,5).isConnected(Range.closed(6,10)));//false

### 关系运算-交集 ###

Range.intersection(Range)返回两个区间的交集：既包含于第一个区间，又包含于另一个区间的最大区间。

当且仅当两个区间是相连的，它们才有交集。如果两个区间没有交集，该方法将抛出 IllegalArgumentException

System.out.println(Range.closed(3,5).intersection(Range.closed(4,6)));//[4..5]

### 关系运算-并集 ###

Range.span(Range)返回”同时包括两个区间的最小区间”，如果两个区间相连，那就是它们的并集。

System.out.println(Range.closed(3,5).span(Range.closed(7,9)));//[3..9]
            System.out.println(Range.closed(3,5).span(Range.closed(4,8)));//[3..8]

[Java_Guava_Optional_Preconditions_-CSDN]: https://blog.csdn.net/BADAO_LIUMANG_QIZHI/article/details/127683387
[Java_Guava_Multiset_Multimap_BiMap_RangeSet_RangeMap_-CSDN]: https://blog.csdn.net/BADAO_LIUMANG_QIZHI/article/details/127900306
[CSDN_-C_SpringBoot]: https://blog.csdn.net/badao_liumang_qizhi