如何高效地判断数组中是否包含某特定值



如何检查一个未排序的数组中是否包含某个特定值，这是一个在Java中非常实用并且频繁使用的操作。另外，这也是Stack Overflow上面非常受关注的问题。在得票数最多的答案中，可以看到，检查数组中是否包含特定值可以用多种不同的方式实现，但是时间复杂度差别很大。下面，我将为大家展示各种方法及其需要花费的时间。

1.检查数组中是否包含特定值的四种不同方法

1）使用List：


1

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3

public

static
boolean
useList(String[] arr, String targetValue) {

    return

Arrays.asList(arr).contains(targetValue);

}

2）使用Set：


1

2

3

4

public

static
boolean
useSet(String[] arr, String targetValue) {

    Set<String>
set = new

HashSet<String>(Arrays.asList(arr));

    return

set.contains(targetValue);

}

3）使用一个简单循环：


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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()：

注：下面的代码是错误的，这样写出来仅仅为了理解方便。binarySearch()只能用于已排好序的数组中。所以，你会发现下面结果很奇怪。


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7

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

通过下面的这段代码可以近似比较几个方法的时间复杂度。虽然分别搜索一个大小为5、1K、10K的数组是不够精确的，但是思路是清晰的。


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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：


1

2

3

4

useList: 
13

useSet: 
72

useLoop: 
5

useArraysBinarySearch: 
9

对于长度为1K的数组：


1

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4

5

6

String[]
arr = new

String[1000];

 

Random
s = new

Random();

for(int

i=0;
i< 1000;
i++){

    arr[i]
= String.valueOf(s.nextInt());

}

结果：


1

2

3

4

useList: 
112

useSet: 
2055

useLoop: 
99

useArrayBinary: 
12

对于长度为10K的数组：


1

2

3

4

5

6

String[]
arr = new

String[10000];

 

Random
s = new

Random();

for(int

i=0;
i< 10000;
i++){

    arr[i]
= String.valueOf(s.nextInt());

}

结果：


1

2

3

4

useList: 
1590

useSet: 
23819

useLoop: 
1526

useArrayBinary: 
12

很明显，使用简单循环的方法比使用其他任何集合效率更高。许多开发者会使用第一种方法，但是它并不是高效的。将数组压入Collection类型中，需要首先将数组元素遍历一遍，然后再使用集合类做其他操作。

如果使用Arrays.binarySearch()方法，数组必须是已排序的。由于上面的数组并没有进行排序，所以该方法不可使用。

实际上，如果你需要借助数组或者集合类高效地检查数组中是否包含特定值，一个已排序的列表或树可以做到时间复杂度为O(log(n))，hashset可以达到O(1)。

原文链接： programcreek 翻译： ImportNew.com- 0x0bject

时间： 2024-10-27 04:54:10

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