检索 ArrayList 中最接近整数的多个元素

Question

我有一个由对象组成的 ArrayList。在这些对象中，我有一个名为“级别”的字段。

我也有玩家的水平。我正在尝试检索最接近玩家级别的 ArrayList 中的元素，但前提是玩家级别高于对象中的“级别”。

例如：

        static {
        foodSources = new ArrayList<FoodSource>();
        foodSources.add(new FoodSource("foodSource1", 10));
        foodSources.add(new FoodSource("foodSource2", 10));
        foodSources.add(new FoodSource("foodSource3", 10));
        foodSources.add(new FoodSource("foodSource4", 12));
        foodSources.add(new FoodSource("foodSource5", 15));
        foodSources.add(new FoodSource("foodSource6", 15));
        foodSources.add(new FoodSource("foodSource7", 15));
        foodSources.add(new FoodSource("foodSource8", 20));
        foodSources.add(new FoodSource("foodSource9", 25));
    }

如果玩家等级为 10，它将检索 foodSource1、foodSource2 和 foodSource3。

如果玩家等级为 11，它将检索 foodSource1、foodSource2 和 foodSource3。

但是，如果玩家等级为 12，它只会检索 foodSource 4。

我正在尝试找到一种有效的方法来执行此操作。我考虑过对 ArrayList 进行二进制搜索，但据我所知，你只能用它检索一个元素。

大约一个半月前我才重新开始编程，所以我不确定我可以在这里使用 Java 中的哪些功能。

谢谢。

Answer 1

您可以创建一个Map<Integer, List<FoodSource>> levelToFoodSourceMap，在其中存储关卡与该关卡的可用食物来源之间的关系。此外，您可以编写一个方法，给定一个级别，该方法会返回最接近玩家级别的较低级别，例如

int closestLowerLevel = findClosestLevel(12);
List<FoodSource> foodSources = levelToFoodSourceMap.get(closestLowerLevel);

在constant time 中访问地图，findClosestLevel 可能在O(log(n)) 中实现。

Answer 2

您可以使用二进制搜索来查找第一个条目，然后遍历列表以查找剩余的条目。 TreeMap 对此有很好的支持，但它只从一个键（一个级别）映射到一个值，因此您必须为值使用 List。

void append(TreeMap<Integer, List<FoodSource>> map, int level, FoodSource source) {
    map.putIfAbsent(level, new ArrayList<>());
    map.get(level).add(source);
}

TreeMap<Integer, List<FoodSource>> map = new TreeMap<>();
append(map, 10, new FoodSource("foodSource1", 10));
append(map, 10, new FoodSource("foodSource1", 10));
append(map, 12, new FoodSource("foodSource1", 12));
append(map, 15, new FoodSource("foodSource1", 15));

List<FoodSource> sources = map.floorKey(12).getValue();

但是，Guava 有一个 TreeMultimap 可以为您处理这些问题。唯一的问题是，它将值保存在集合中而不是列表中，因此在给定级别没有项目的排序。

TreeMultimap<Integer, FoodSource> map = TreeMultimap.create();
map.put(10, new FoodSource("foodSource1", 10));
map.put(10, new FoodSource("foodSource1", 10));
map.put(12, new FoodSource("foodSource1", 12));
map.put(15, new FoodSource("foodSource1", 15));

Set<FoodSource> sources = map.get(map.keySet().floor(12));

在每种情况下，floor 表示获得小于或等于给定级别的最大键，（可以替换为ceiling 以获得大于或等于给定级别的最小键）。

Answer 3

删除如果

你可以使用我写的这个函数，它基于上面提到的method。 该算法首先删除级别太高的对象，然后删除级别太低的对象，最后您将拥有一个包含所需对象的新 ArrayList。

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代码

public static ArrayList<FoodSource> find(ArrayList<FoodSource> foodSources, int level) {
    ArrayList<FoodSource> fr = new ArrayList<>(foodSources);
    // Removes objects with too high level
    fr.removeIf(n -> n.getLevel() > level);
    int max = 0;
    for (FoodSource foodSource : fr) {
        if (foodSource.getLevel() > max)
            max = foodSource.getLevel();
    }
    int finalMax = max;
    // Removes objects with too low level
    fr.removeIf(n -> n.getLevel() < finalMax);
    return fr;
}

注意我是如何创建一个新的 ArrayList 而不修改原来的。

Answer 4

执行此操作的正确数据结构是 TreeMap，它是二叉树。

This answer 提供您正在寻找的信息。

如果您不使用 TreeMap，您将不得不接受 O(n) 搜索。

int toSearch = 11;
int min = Integer.MAX_VALUE;
List<FoodSource> found = new ArrayList<>();
for (FoodSource source : foodSources) { 
    int dist = Math.abs(toSearch - source.level);
    if (dist < min) {
        min = dist;
        found.clear();
        found.add(source);
    } else if (dist == min) {
        found.add(source)
    }
}

（这也将检索 foodSource4，因为它是等距的，不确定在那种情况下你想要什么行为）