怎样判断一个无序数组是否包含某个特定值?这在JAVA中是一个非常实用的操作,在Stack Overflow问答网站中也同样是一个热门问题;
要完成这个判断,可以通过若干种不同的方式实现,每种实现方式对应的时间复杂读会有很大的不同;
接下来我将展示不同实现方式的时间开销。
四种不同方式检查数组是否包含某个值
使用List:
public static boolean useList(String[] arr, String targetValue) { return Arrays.asList(arr).contains(targetValue); }
使用Set:
public static boolean useSet(String[] arr, String targetValue) { Set<String> set = new HashSet<String>(Arrays.asList(arr)); return set.contains(targetValue); }
使用简单的循环语句:
public static boolean useLoop(String[] arr, String targetValue) { for (String s : arr) { if (s.equals(targetValue)) return true; } return false; }
使用Arrays.binarySearch()方法:
下面的代码是错误的,之所以列在下面是出于完整性考虑(四种判断方式),binarySearch()二分查找只能用于有序数组。
运行下面程序,你有可能会得到异常结果;
public static boolean useArraysBinarySearch(String[] arr, String targetValue) { int a = Arrays.binarySearch(arr, targetValue); if (a > 0) return true; else return false; }
四种实现方式对应的时间开销
以下代码可计算出以上四种实现方式大致的时间消耗,基本策略是使用不同大小的数组(5,1k,10k)做测试,可能不是很精准,但这种方式很简单;
数组大小为5:
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); }
运行结果:
useList: 13
useSet: 72
useLoop: 5
useArraysBinarySearch: 9
数组大小为1000:
String[] arr = new String[1000]; Random s = new Random(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { arr[i] = String.valueOf(s.nextInt()); }
运行结果:
useList: 112
useSet: 2055
useLoop: 99
useArrayBinary: 12
数组大小为10000:
String[] arr = new String[10000]; Random s = new Random(); for (int i = 0; i < 10000; i++) { arr[i] = String.valueOf(s.nextInt()); }
运行结果:
useList: 1590
useSet: 23819
useLoop: 1526
useArrayBinary: 12
结论
从测试结果可以看出,使用简单的循环语句比使用任何集合都高效,很大一部分开发人员选择使用第一种方法(List),但这种方法其实是相对低效的。在使用集合提供的API前,需要把一个数组放到集合里,这需要消耗一定的时间,特别是对于Set集合;(注:其实ArrayList集合的性能跟普通的循环语句差不多,因为对于ArrayList,转换成集合的时候,仅仅是改变了内部的数组索引,遍历判断的时候,跟普通的循环语句类似);
如果要使用Arrays.binarySearch()方法,前提是数组要有序,在这个测试demo中,很显然数组是无序的,因此不该被使用;
事实上,如果你确实需要高效的去检查数组或集合中是否包含某个值,一个有序列表或者有序树能把时间复杂度降低到O(log(n)),或者使用散列集合,时间复杂度为O(1);
译文链接:http://www.programcreek.com/2014/04/check-if-array-contains-a-value-java/
时间: 2024-11-06 18:56:22