Java中高效的判斷數(shù)組中某個元素是否存在詳解
一、檢查數(shù)組是否包含某個值的方法
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); }
使用循環(huán)判斷
public static boolean useLoop(String[] arr, String targetValue) { for(String s: arr){ if(s.equals(targetValue)) return true; } return false; }
使用Arrays.binarySearch()
Arrays.binarySearch()
方法只能用于有序數(shù)組?。?!如果數(shù)組無序的話得到的結(jié)果就會很奇怪。
查找有序數(shù)組中是否包含某個值的用法如下:
public static boolean useArraysBinarySearch(String[] arr, String targetValue) { int a = Arrays.binarySearch(arr, targetValue); if(a > 0) return true; else return false; }
時間復雜度
下面的代碼可以大概的得出各種方法的時間成本。基本思想就是從數(shù)組中查找某個值,數(shù)組的大小分別是5、1k、10k。這種方法得到的結(jié)果可能并不精確,但是是最簡單清晰的方式。
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); }
運行結(jié)果:
useList: 13 useSet: 72 useLoop: 5 useArraysBinarySearch: 9
使用一個長度為1k的數(shù)組
String[] arr = new String[1000]; Random s = new Random(); for(int i=0; i< 1000; i++){ arr[i] = String.valueOf(s.nextInt()); }
結(jié)果:
useList: 112 useSet: 2055 useLoop: 99 useArrayBinary: 12
使用一個長度為10k的數(shù)組
String[] arr = new String[10000]; Random s = new Random(); for(int i=0; i< 10000; i++){ arr[i] = String.valueOf(s.nextInt()); }
結(jié)果:
useList: 1590 useSet: 23819 useLoop: 1526 useArrayBinary: 12
小結(jié)
顯然,使用一個簡單的循環(huán)方法比使用任何集合都更加高效。許多開發(fā)人員為了方便,都使用第一種方法,但是他的效率也相對較低。因為將數(shù)組壓入Collection類型中,首先要將數(shù)組元素遍歷一遍,然后再使用集合類做其他操作。
如果使用Arrays.binarySearch()
方法,數(shù)組必須是已排序的。由于上面的數(shù)組并沒有進行排序,所以該方法不可使用。
實際上,如果你需要借助數(shù)組或者集合類高效地檢查數(shù)組中是否包含特定值,一個已排序的列表或樹可以做到時間復雜度為O(log(n)),hashset可以達到O(1)。
使用ArrayUtils
除了以上幾種以外,Apache Commons類庫中還提供了一個ArrayUtils類,可以使用其contains方法判斷數(shù)組和值的關系。
import org.apache.commons.lang3.ArrayUtils; public static boolean useArrayUtils(String[] arr, String targetValue) { return ArrayUtils.contains(arr,targetValue); }
同樣使用以上幾種長度的數(shù)組進行測試,得出的結(jié)果是該方法的效率介于使用集合和使用循環(huán)判斷之間(有的時候結(jié)果甚至比使用循環(huán)要理想)。
useList: 323 useSet: 3028 useLoop: 141 useArrayBinary: 12 useArrayUtils: 181 ------- useList: 3703 useSet: 35183 useLoop: 3218 useArrayBinary: 14 useArrayUtils: 3125
其實,如果查看ArrayUtils.contains的源碼可以發(fā)現(xiàn),他判斷一個元素是否包含在數(shù)組中其實也是使用循環(huán)判斷的方式。
部分代碼如下:
if(array == null) { return -1; } else { if(startIndex < 0) { startIndex = 0; } int i; if(objectToFind == null) { for(i = startIndex; i < array.length; ++i) { if(array[i] == null) { return i; } } } else if(array.getClass().getComponentType().isInstance(objectToFind)) { for(i = startIndex; i < array.length; ++i) { if(objectToFind.equals(array[i])) { return i; } } } return -1; }
所以,相比較之下,我更傾向于使用ArrayUtils工具類來進行一些合數(shù)祖相關的操作。畢竟他可以讓我少寫很多代碼(因為自己寫代碼難免有Bug,畢竟apache提供的開源工具類庫都是經(jīng)過無數(shù)開發(fā)者考驗過的),而且,效率上也并不低太多。
總結(jié)
好了,以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家學習或者使用Java能有一定的幫助,如果有疑問大家可以留言交流。
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