java - 查找 ArrayList 中最常见的随机分配的字符串

Question

我正在开发一个模拟器，其中 Person 对象(存储在 ArrayList 中)“繁殖”并生成婴儿，并且它们继承“基因”，表示为 4 个字母的字符串。在程序开始时，第一个人的基因库是随机生成的。

在计时器的每一个滴答声中，我想计算所有 Person 对象中最常见的“基因”是什么。

这四个字母是:
1.G、Z、N、F
2.A、T、C、G
3. B、F、Q、N
4.A、C、T、E

在这种情况下有 256 种可能的组合，并且必须有比 256 个 if-else 语句更有效的检查。

Person 类(减去 get/set 方法)

public class Person {
    static Random rand = new Random();
    private Person mother;
    private Person father;
    private String genes;
    private char sex;
    private int age, numKids;

    public Person() {
        mother = null;
        father = null;
        genes = createGenes();
        if (rand.nextDouble() <= 0.5)
            sex = 'm';
        else
            sex = 'f';
        age = 18;
        numKids = 0;
    }

    public Person(Person m, Person f) {
        mother = m;
        father = f;
        genes = inheritGenes(m, f);
        if (rand.nextDouble() <= 0.5)
            sex = 'm';
        else
            sex = 'f';
        age = 0;
    }
//create genes for original Persons
    private String createGenes() {
        String genetics = "";

        double first = rand.nextDouble();
        double second = rand.nextDouble();
        double third = rand.nextDouble();
        double fourth = rand.nextDouble();

        if (first <= 0.25)
            genetics += "G";
        else if (first <= 0.68)
            genetics += "Z";
        else if (first <= 0.9)
            genetics += "N";
        else
            genetics += "F";

        if (second <= 0.65)
            genetics += "A";
        else if (second <= 0.79)
            genetics += "T";
        else if (second <= 0.85)
            genetics += "C";
        else
            genetics += "G";

        if (third <= 0.64)
            genetics += "B";
        else if (third <= 0.95)
            genetics += "F";
        else if (third <= 0.98)
            genetics += "Q";
        else
            genetics += "N";

        if (fourth <= 0.37)
            genetics += "A";
        else if (fourth <= 0.58)
            genetics += "C";
        else if (fourth <= 0.63)
            genetics += "T";
        else
            genetics += "E";
        return genetics;

    }
//inherit genes from parents for new Persons
    public String inheritGenes(Person m, Person f) {
        String genetics = "";
        double first = rand.nextDouble();
        double second = rand.nextDouble();
        double third = rand.nextDouble();
        double fourth = rand.nextDouble();

        if (first < 0.5) {
            genetics += m.getGenes().charAt(0);
        } else
            genetics += f.getGenes().charAt(0);

        if (second < 0.5) {
            genetics += m.getGenes().charAt(1);
        } else
            genetics += f.getGenes().charAt(1);

        if (third < 0.5) {
            genetics += m.getGenes().charAt(2);
        } else
            genetics += f.getGenes().charAt(2);

        if (fourth < 0.5) {
            genetics += m.getGenes().charAt(3);
        } else
            genetics += f.getGenes().charAt(3);

        return genetics;
    }
}

Answer 1

从 List<Person> 中查找最常见基因的示例代码。我刚刚为 genes 添加了一个 getter String :

String getGenes() {
    return genes;
}

代码如下:

List<Person> people = new ArrayList<>();

for (int i = 0; i < 100; i++) {
    people.add(new Person()); // 100 random genes
}

String mostCommonGene = people.stream()
                .map(Person::getGenes)
                .collect(Collectors.groupingBy(Function.identity(), Collectors.counting()))
                .entrySet()
                .stream()
                .max(Comparator.comparingLong(Map.Entry::getValue))
                .get()
                .getKey();

    System.out.println("Most common gene: " + mostCommonGene);

我们使用 Java 8 Streams:

• 我们得到stream()的people列表。
• 我们map() (变换)每个Person至String - 他们的genes .
• 我们collect() groupingBy() 的基因流由 Function.identity() 提供和Collectors.counting() 。此步骤生成 Map<String, Long>它代表 genes 的 map 以及它们的频率。实际上，这计算了 people 中基因的出现次数。列表。
• 然后我们调用entrySet()在那张 map 上，然后stream()再次 - 现在我们有一个映射条目的流(您可以将它们视为成对 - 一个对象内的基因及其频率。方便)。
• 我们调用max()查找具有最高值(解释为频率)的条目。 Comparator.comparingLong()告诉max()算法如何比较这些对，但对不是长 - 这就是为什么我们必须告诉它如何将条目转换为long - 我们得到该条目的值。
• 然后我们调用get() ，自 max()返回 Optional<T> 。我们只想要T (条目)。
• 最后，我们调用getKey()在代表一对最常见基因及其频率的条目上。如前所述，键是基因，值是其频率。

<小时/>

如果您不熟悉本答案中描述的大多数概念，我强烈建议您学习Java 8 Streams。一旦你习惯了它们，你就停不下来。