如何高效的检测一个数组是否包含某一个值
2015-01-09 20:53
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如何检测一个数组(未排序)是否包含一个指定的值?这在Java中是一个非常有用且常见的操作。这还是一个在stackoverflow投票最多的一个问题。在投票最多的答案中,有几种不同的方式来完成这个问题。但是时间复杂度存在很大的差异。下面,我将展示每个方法所花费的时间。
1.检测数组中是否包含某一个值的四种方式
1)使用List
public static boolean useList(String[] arr, String targetValue) {
return Arrays.asList(arr).contains(targetValue);
}
2)使用Set
public static boolean useSet(String[] arr, String targetValue) {
Set<String> set = new HashSet<String>(Arrays.asList(arr));
return set.contains(targetValue);
}
3)使用一个简单的循环
public static boolean useLoop(String[] arr, String targetValue) {
for(String s: arr){
if(s.equals(targetValue))
return true;
}
return false;
}
4)使用Arrays.binarySearch()
*下面的代码时错误的,为了完整性我们列举了出来。一个排序后的数组才能使用binarySearch()方法。运行下面的代码你会发现结果有点怪异。
public static boolean useArraysBinarySearch(String[] arr, String targetValue) {
int a = Arrays.binarySearch(arr, targetValue);
if(a > 0)
return true;
else
return false;
}
结果:
使用更大一点的数组(1k):
结果:
使用更大一点的数组(10k):
结果:
很明显:使用循环比使用集合效率要高。很多开发者使用第一种方法,但它是低效的。Pushing the array to another collection requires spin through all elements to read them in before doing anything with the collection type。
如果使用Arrays.binarySearch()方法,必须先对数组进行排序。在这例子中,数组并没有排序,所有不应该binarySearch()这个方法。
实际上,如果你确实需要检测一些数组/集合中是否包含某个值,你可以使用一个排序的列表或树,其时间复杂度为O(log(n))或者使用hashset,其时间复杂度为O(1)。
1.检测数组中是否包含某一个值的四种方式
1)使用List
public static boolean useList(String[] arr, String targetValue) {
return Arrays.asList(arr).contains(targetValue);
}
2)使用Set
public static boolean useSet(String[] arr, String targetValue) {
Set<String> set = new HashSet<String>(Arrays.asList(arr));
return set.contains(targetValue);
}
3)使用一个简单的循环
public static boolean useLoop(String[] arr, String targetValue) {
for(String s: arr){
if(s.equals(targetValue))
return true;
}
return false;
}
4)使用Arrays.binarySearch()
*下面的代码时错误的,为了完整性我们列举了出来。一个排序后的数组才能使用binarySearch()方法。运行下面的代码你会发现结果有点怪异。
public static boolean useArraysBinarySearch(String[] arr, String targetValue) {
int a = Arrays.binarySearch(arr, targetValue);
if(a > 0)
return true;
else
return false;
}
2.时间复杂度
利用下面的代码我们可以计算出每种方式大致花费的时间。基本思路就是在大小分别为5,1k,10k的数组中进行搜索。这种方法可能不太精确,但是思路清晰简单。public static void main(String[] args) { String[] arr = new String[] { "CD", "BC", "EF", "DE", "AB"}; //use list long startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 100000; i++) { useList(arr, "A"); } long endTime = System.nanoTime(); long duration = endTime - startTime; System.out.println("useList: " + duration / 1000000); //use set startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 100000; i++) { useSet(arr, "A"); } endTime = System.nanoTime(); duration = endTime - startTime; System.out.println("useSet: " + duration / 1000000); //use loop startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 100000; i++) { useLoop(arr, "A"); } endTime = System.nanoTime(); duration = endTime - startTime; System.out.println("useLoop: " + duration / 1000000); //use Arrays.binarySearch() startTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 100000; i++) { useArraysBinarySearch(arr, "A"); } endTime = System.nanoTime(); duration = endTime - startTime; System.out.println("useArrayBinary: " + duration / 1000000); }
结果:
useList: 13 useSet: 72 useLoop: 5 useArraysBinarySearch: 9
使用更大一点的数组(1k):
String[] arr = new String[1000]; Random s = new Random(); for(int i=0; i< 1000; i++){ arr[i] = String.valueOf(s.nextInt()); }
结果:
useList: 112 useSet: 2055 useLoop: 99 useArrayBinary: 12
使用更大一点的数组(10k):
String[] arr = new String[10000]; Random s = new Random(); for(int i=0; i< 10000; i++){ arr[i] = String.valueOf(s.nextInt()); }
结果:
useList: 1590 useSet: 23819 useLoop: 1526 useArrayBinary: 12
很明显:使用循环比使用集合效率要高。很多开发者使用第一种方法,但它是低效的。Pushing the array to another collection requires spin through all elements to read them in before doing anything with the collection type。
如果使用Arrays.binarySearch()方法,必须先对数组进行排序。在这例子中,数组并没有排序,所有不应该binarySearch()这个方法。
实际上,如果你确实需要检测一些数组/集合中是否包含某个值,你可以使用一个排序的列表或树,其时间复杂度为O(log(n))或者使用hashset,其时间复杂度为O(1)。
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