在ArrayList中查找最常见的随机赋值字符串

Question

我正在开发一个模拟器，在模拟器中，Person对象(存储在ArrayList中)“复制”并生产婴儿，他们继承“基因”，表示为4个字母的字符串。在程序开始时，第一批人的基因库是随机生成的。

在计时器的每一个滴答中，我想计算出在所有的人对象中最常见的“基因”是什么。

这四封信是：

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，而且必须有比256条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>中找到最常见基因的示例代码。我刚为genes String添加了一个吸气器

String getGenes() {
    return genes;
}

守则如下：

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流：

• 我们得到了stream() of people列表。
• 我们将每个map() ( Person )转换为String --它们的genes。
• 我们collect()的基因流与groupingBy()喂食Function.identity()和Collectors.counting()。此步骤生成一个Map<String, Long>，它表示genes及其频率的映射。有效地统计people列表中基因的出现情况。
• 然后我们在地图上调用entrySet()，然后再调用stream() --现在我们有了一系列的地图条目(你可以把它们看作对)，基因及其在一个物体中的频率。方便)。
• 我们调用max()查找值最高的条目(解释为频率)。Comparator.comparingLong()告诉max()算法如何比较这些对，但它们不是long_s --这就是为什么我们必须告诉它如何将_entry转换为long --我们得到了该条目的值。
• 然后我们调用get()，因为max()返回一个Optional<T>。我们只想要T (条目)。
• 最后，我们在表示一对最频繁的基因及其频率的条目上调用getKey()。正如前面提到的，关键是基因，而值是它的频率。

如果您不熟悉这个答案中描述的大多数概念，我强烈建议您学习Java8Streams。一旦你习惯了，你就停不下来了。

Answer 2

根据使用场景的不同，使用额外的Map<String,Long>作为每个基因的计数器(对于每个新的人基因增加计数器)可能更有效。

这种方法将使用更多的内存(包含256个元素的Map<String,Long>)，而新的人员构造将稍微慢一些(地图的更新)，但是如果有许多存活的Person对象，那么获取每个滴答上最常见的基因可能要快得多，因为这些对象已经在Map中进行了分组和计数，因此应该比较最多256个条目。