高效求数组交集的Java实现与优化

1. 问题分析与解法思路

当我们需要找出两个数组的交集时，最直观的想法就是遍历两个数组，找出共同存在的元素。但这种方法的时间复杂度是O(n²)，当数组较大时效率会很低。这里我们采用更高效的集合(Set)操作来解决这个问题。

集合(Set)是一种不允许重复元素的数据结构，正好符合题目中"输出结果中的每个元素一定是唯一的"这一要求。Java中的HashSet基于哈希表实现，查找和插入操作的平均时间复杂度都是O(1)，这使得我们的解法非常高效。

核心思路分三步：

1. 将第一个数组转换为集合，自动去重
2. 将第二个数组转换为集合，自动去重
3. 遍历第二个集合，检查元素是否存在于第一个集合中

这种解法的时间复杂度是O(m+n)，其中m和n分别是两个数组的长度，因为集合的插入和查找操作都是O(1)的时间复杂度。

2. Java实现详解

让我们仔细分析提供的Java代码实现：

java复制Set<Integer> res = new HashSet<>();
Set<Integer> set = Arrays.stream(nums1).boxed().collect(Collectors.toSet());
Set<Integer> set1 = Arrays.stream(nums2).boxed().collect(Collectors.toSet());
for (int num : set1) {
    if (set.contains(num)) {
        res.add(num);
    }
}
return res.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();

2.1 代码逐行解析

1. Set<Integer> res = new HashSet<>();
   创建一个空的HashSet用于存储结果。选择HashSet是因为它能够自动去重且查找速度快。

2. Set<Integer> set = Arrays.stream(nums1).boxed().collect(Collectors.toSet());
   将第一个数组nums1转换为Set：

   • Arrays.stream(nums1)：将数组转换为流(