Guava學習筆記：Range - peida－IT工程師數位筆記本

文章出處

　　在Guava中新增了一個新的類型Range，從名字就可以了解到，這個是和區間有關的數據結構。從Google官方文檔可以得到定義：Range定義了連續跨度的范圍邊界，這個連續跨度是一個可以比較的類型(Comparable type)。比如1到100之間的整型數據。

　　在數學里面的范圍是有邊界和無邊界之分的；同樣，在Guava中也有這個說法。如果這個范圍是有邊界的，那么這個范圍又可以分為包括開集（不包括端點）和閉集（包括端點）；如果是無解的可以用+∞表示。如果枚舉的話，一共有九種范圍表示：

**Guava Range 概念，范圍和方法**
概念	表示范圍	guava對應功能方法
(a..b)	{x \| a < x < b}	open(C, C)
[a..b]	{x \| a <= x <= b}	closed(C, C)
[a..b)	{x \| a <= x < b}	closedOpen(C, C)
(a..b]	{x \| a < x <= b}	openClosed(C, C)
(a..+∞)	{x \| x > a}	greaterThan(C)
[a..+∞)	{x \| x >= a}	atLeast(C)
(-∞..b)	{x \| x < b}	lessThan(C)
(-∞..b]	{x \| x <= b}	atMost(C)
(-∞..+∞)	all values	all()

　　上表中的guava對應功能方法那一欄表示Range類提供的方法，分別來表示九種可能出現的范圍區間。如果區間兩邊都存在范圍，在這種情況下，區間右邊的數不可能比區間左邊的數小。在極端情況下，區間兩邊的數是相等的，但前提條件是最少有一個邊界是閉集的，否則是不成立的。比如：
　　[a..a] : 里面只有一個數a；
　　[a..a); (a..a] : 空的區間范圍，但是是有效的；
　　(a..a) : 這種情況是無效的，構造這樣的Range將會拋出異常。
　　在使用Range時需要注意：在構造區間時，盡量使用不可改變的類型。如果你需要使用可變的類型，在區間類型構造完成的情況下，請不要改變區間兩邊的數。

　　實例：

public class TestBaseRange {

    @Test
    public void testRange(){
        System.out.println("open:"+Range.open(1, 10));
        System.out.println("closed:"+ Range.closed(1, 10));
        System.out.println("closedOpen:"+ Range.closedOpen(1, 10));
        System.out.println("openClosed:"+ Range.openClosed(1, 10));    
        System.out.println("greaterThan:"+ Range.greaterThan(10));
        System.out.println("atLeast:"+ Range.atLeast(10));
        System.out.println("lessThan:"+ Range.lessThan(10));
        System.out.println("atMost:"+ Range.atMost(10));
        System.out.println("all:"+ Range.all());
        System.out.println("closed:"+Range.closed(10, 10));
        System.out.println("closedOpen:"+Range.closedOpen(10, 10));
        //會拋出異常
        System.out.println("open:"+Range.open(10, 10));
    }
}

　　此外,范圍可以構造實例通過綁定類型顯式,例如：

public class TestBaseRange {

    @Test
    public void testRange(){
        System.out.println("downTo:"+Range.downTo(4, BoundType.OPEN));
        System.out.println("upTo:"+Range.upTo(4, BoundType.CLOSED));
        System.out.println("range:"+Range.range(1, BoundType.CLOSED, 4, BoundType.OPEN)); 
    }
}

　　輸出：

downTo:(4‥+∞)
upTo:(-∞‥4]
range:[1‥4)

　　操作方法

　　1.contains：判斷值是否在當前Range內

    @Test
    public void testContains(){
        System.out.println(Range.closed(1, 3).contains(2)); 
        System.out.println(Range.closed(1, 3).contains(4)); 
        System.out.println(Range.lessThan(5).contains(5)); 
        System.out.println(Range.closed(1, 4).containsAll(Ints.asList(1, 2, 3))); 
    }

　　//=====輸出=====
　　true
　　false
　　false
　　true

　　2.Endpoint相關查詢方法：

    @Test
    public void testQuery(){
        System.out.println("hasLowerBound:"+Range.closedOpen(4, 4).hasLowerBound()); 
        System.out.println("hasUpperBound:"+Range.closedOpen(4, 4).hasUpperBound()); 
        System.out.println(Range.closedOpen(4, 4).isEmpty()); 
        System.out.println(Range.openClosed(4, 4).isEmpty()); 
        System.out.println(Range.closed(4, 4).isEmpty()); 
        // Range.open throws IllegalArgumentException
        //System.out.println(Range.open(4, 4).isEmpty()); 

        System.out.println(Range.closed(3, 10).lowerEndpoint());
        System.out.println(Range.open(3, 10).lowerEndpoint()); 
        System.out.println(Range.closed(3, 10).upperEndpoint()); 
        System.out.println(Range.open(3, 10).upperEndpoint()); 
        System.out.println(Range.closed(3, 10).lowerBoundType()); 
        System.out.println(Range.open(3, 10).upperBoundType()); 
    }

　　//======輸出=======
　　hasLowerBound:true
　　hasUpperBound:true
　　true
　　true
　　false
　　3
　　3
　　10
　　10
　　CLOSED
　　OPEN

　　3.encloses方法：encloses(Range range)中的range是否包含在需要比較的range中

    @Test
    public void testEncloses(){
        Range<Integer> rangeBase=Range.open(1, 4);
        Range<Integer> rangeClose=Range.closed(2, 3);
        Range<Integer> rangeCloseOpen=Range.closedOpen(2, 4);
        Range<Integer> rangeCloseOther=Range.closedOpen(2, 5);
        System.out.println("rangeBase: "+rangeBase+" Enclose:"+rangeBase.encloses(rangeClose)+" rangeClose:"+rangeClose);
        System.out.println("rangeBase: "+rangeBase+" Enclose:"+rangeBase.encloses(rangeCloseOpen)+" rangeClose:"+rangeCloseOpen);
        System.out.println("rangeBase: "+rangeBase+" Enclose:"+rangeBase.encloses(rangeCloseOther)+" rangeClose:"+rangeCloseOther);
    }

　　//=======輸出========
　　rangeBase: (1‥4) Enclose:true rangeClose:[2‥3]
　　rangeBase: (1‥4) Enclose:true rangeClose:[2‥4)
　　rangeBase: (1‥4) Enclose:false rangeClose:[2‥5)

　　4.isConnected：range是否可連接上

    @Test
    public void testConnected(){
        System.out.println(Range.closed(3, 5).isConnected(Range.open(5, 10))); 
        System.out.println(Range.closed(0, 9).isConnected(Range.closed(3, 4)));
        System.out.println(Range.closed(0, 5).isConnected(Range.closed(3, 9))); 
        System.out.println(Range.open(3, 5).isConnected(Range.open(5, 10))); 
        System.out.println(Range.closed(1, 5).isConnected(Range.closed(6, 10)));
    }

　　//======輸出=========
　　true
　　true
　　true
　　false
　　false

　　4.intersection：如果兩個range相連時，返回最大交集，如果不相連時，直接拋出異常

    @Test
    public void testIntersection(){
        System.out.println(Range.closed(3, 5).intersection(Range.open(5, 10))); 
        System.out.println(Range.closed(0, 9).intersection(Range.closed(3, 4))); 
        System.out.println(Range.closed(0, 5).intersection(Range.closed(3, 9))); 
        System.out.println(Range.open(3, 5).intersection(Range.open(5, 10)));
        System.out.println(Range.closed(1, 5).intersection(Range.closed(6, 10)));
    }

　　//=======輸出=========
　　(5‥5]
　　[3‥4]
　　[3‥5]

　　注意：第四和第五行代碼，當集合不相連時，會直接報錯

　　5.span：獲取兩個range的并集，如果兩個range是兩連的，則是其最小range

    @Test
    public void testSpan(){
        System.out.println(Range.closed(3, 5).span(Range.open(5, 10))); 
        System.out.println(Range.closed(0, 9).span(Range.closed(3, 4))); 
        System.out.println(Range.closed(0, 5).span(Range.closed(3, 9))); 
        System.out.println(Range.open(3, 5).span(Range.open(5, 10))); 
        System.out.println(Range.closed(1, 5).span(Range.closed(6, 10)));
        System.out.println(Range.closed(1, 5).span(Range.closed(7, 10)));
    }

　　//=====輸出=======
　　true
　　true
　　true
　　false
　　false