1. 简介
在本篇教程中，我们将探讨如何判断一个 List 中的所有元素是否都相同。
同时，我们也会分析每种方案的时间复杂度（Big O 表示法），以便了解其在最坏情况下的性能表现。
2. 示例数据
假设我们有以下三个列表：
notAllEqualList = Arrays.asList("Jack", "James", "Sam", "James");
emptyList = Arrays.asList();
allEqualList = Arrays.asList("Jack", "Jack", "Jack", "Jack");
我们的目标是设计几种解决方案，使得只有对 emptyList 和 allEqualList 返回 true。
3. 基础遍历法
很显然，如果所有元素都相等，那么它们都应该等于第一个元素。我们可以利用这一点来进行循环判断：
public boolean verifyAllEqualUsingALoop(List<String> list) {
for (String s : list) {
if (!s.equals(list.get(0)))
return false;
}
return true;
}
✅ 优点：时间复杂度为 *O(n)*，但通常可以在中途提前退出，提升效率。
4. 使用 HashSet
我们也可以借助 HashSet 来实现，因为 HashSet 中不允许重复元素。如果我们把一个 List 转换成 HashSet 后，其大小小于等于 1，就说明原列表中所有元素都相同。
public boolean verifyAllEqualUsingHashSet(List<String> list) {
return new HashSet<String>(list).size() <= 1;
}
⚠️ 注意：
- 将
List转换为HashSet的时间复杂度是 *O(n)*； - 调用
size()方法的时间复杂度是 *O(1)*； - 因此整体时间复杂度仍是 *O(n)*；
5. 使用 Collections API
另一种方式是使用 Collections 类中的 frequency(Collection c, Object o) 方法。该方法会返回集合 c 中与对象 o 相等的元素个数。
所以，如果我们发现频率等于列表长度，就说明所有元素都相等：
public boolean verifyAllEqualUsingFrequency(List<String> list) {
return list.isEmpty() || Collections.frequency(list, list.get(0)) == list.size();
}
📌 时间复杂度依然是 *O(n)*，因为 Collections.frequency() 内部也是通过基本循环实现的。
6. 使用 Stream API
Java 8 引入了强大的 Stream API，它也提供了多种判断列表元素是否全部相等的方法。
6.1. 利用 distinct()
可以使用 distinct() 方法对流去重后统计数量：
public boolean verifyAllEqualUsingStream(List<String> list) {
return list.stream()
.distinct()
.count() <= 1;
}
✅ 如果去重后的元素数量 ≤ 1，则说明所有元素都一样。
⏰ 时间复杂度：O(n) —— 需要遍历整个流。
6.2. 利用 allMatch()
Stream 的 allMatch() 方法非常适合用来检测所有元素是否满足某个条件：
public boolean verifyAllEqualAnotherUsingStream(List<String> list) {
return list.isEmpty() || list.stream()
.allMatch(list.get(0)::equals);
}
⏰ 时间复杂度同样是 *O(n)*。
7. 第三方库支持
如果你还在使用较老版本的 Java，无法使用 Stream API，可以考虑使用第三方库，比如 Google Guava 或 Apache Commons。
这些方案本质上都是一样的思路：遍历列表并和第一个元素比较，因此时间复杂度同样是 *O(n)*。
7.1. Maven 依赖配置
你可以根据需要添加如下依赖：
<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>31.0.1-jre</version>
</dependency>
或者：
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-collections4</artifactId>
<version>4.4</version>
</dependency>
7.2. Google Guava 实现
Guava 提供了 Iterables.all() 方法，可以判断所有元素是否符合某个谓词：
public boolean verifyAllEqualUsingGuava(List<String> list) {
return Iterables.all(list, new Predicate<String>() {
public boolean apply(String s) {
return s.equals(list.get(0));
}
});
}
7.3. Apache Commons 实现
Apache Commons 提供了 IterableUtils.matchesAll() 方法，作用类似：
public boolean verifyAllEqualUsingApacheCommon(List<String> list) {
return IterableUtils.matchesAll(list, new org.apache.commons.collections4.Predicate<String>() {
public boolean evaluate(String s) {
return s.equals(list.get(0));
}
});
}
8. 总结
本文介绍了多种判断 Java List 中所有元素是否相等的方式：
- ✅ 基础循环：简单粗暴，适合快速上手；
- ✅ HashSet：代码简洁，逻辑清晰；
- ✅ Collections.frequency：标准库方案，无需额外依赖；
- ✅ Stream API：现代写法，函数式风格；
- ✅ 第三方库：兼容旧版 Java，功能丰富；
虽然所有方案的时间复杂度都是 *O(n)*，但在实际应用中，你可以根据项目环境、团队习惯以及具体需求选择最适合的一种。