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