如何檢查一個數(shù)組(無序)是否包含一個特定的值?這是一個在Java中經(jīng)常用到的并且非常有用的操作。同時，這個問題在Stack Overflow中也是一個非常熱門的問題。在投票比較高的幾個答案中給出了幾種不同的方法，但是他們的時間復(fù)雜度也是各不相同的。本文將分析幾種常見用法及其時間成本。
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) {
Setset = new HashSet(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(fù)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: 13useSet: 72useLoop: 5useArraysBinarySearch: 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: 112useSet: 2055useLoop: 99useArrayBinary: 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: 1590useSet: 23819useLoop: 1526useArrayBinary: 12
總結(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(fù)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(guān)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: 323useSet: 3028useLoop: 141useArrayBinary: 12useArrayUtils: 181-------useList: 3703useSet: 35183useLoop: 3218useArrayBinary: 14useArrayUtils: 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(guān)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。
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