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：

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public static boolean useList(String[] arr, String targetValue) {      return Arrays.asList(arr).contains(targetValue); }

2）使用Set：

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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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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：

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useList:  13 useSet:  72 useLoop:  5 useArraysBinarySearch:  9

对于长度为1K的数组：

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String[] arr = new String[ 1000 ];    Random s = new Random(); for ( int i= 0 ; i< 1000 ; i++){      arr[i] = String.valueOf(s.nextInt()); }

结果：

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useList:  112 useSet:  2055 useLoop:  99 useArrayBinary:  12

对于长度为10K的数组：

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String[] arr = new String[ 10000 ];    Random s = new Random(); for ( int i= 0 ; i< 10000 ; i++){      arr[i] = String.valueOf(s.nextInt()); }

结果：

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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