ArrayList的contains方法和HasMap的containsKey效率差十倍

最新推荐文章于 2024-08-04 07:15:00 发布
原创 最新推荐文章于 2024-08-04 07:15:00 发布 · 2w 阅读 · 12 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
文章标签：

#arraylist #hashmap #contains #twosum

本文探讨了在LeetCode的twoSum问题中，ArrayList的contains方法与HashMap的containsKey方法在效率上的显著差距。ArrayList使用数组查找，效率较低，而HashMap借助哈希表实现快速查找。这种差距源于两种数据结构在内部查找机制的不同。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

问题源自于leetcode上的一道题：

twoSum:

Given an array of integers, return indices of the two numbers such that they add up to a specific target.

You may assume that each input would have exactly one solution.

Example:

最低0.47元/天 解锁文章

200万优质内容无限畅学
HashMap与ArrayList在找某个元素时的速度差异
weixin_42970456的博客
06-03 2543
前言 在软件构造课的实验5时，需要对大数据测试来判断我们程序的性能，最后我的时间总是比室友要慢几秒，在确定了我们读取文件的方式，构建轨道的算法基本复杂度没有区别时，就更加让我疑惑了，最后在仔细对比两个人的算法和rep的区别后，发现有个地方我使用的是Arraylist，而他使用的是hashmap,然后都有在这两个结构里进行查找的需求，本来我以为查找都应该是线性的，却忘记了hash的查找上的优势 原理...
ArrayList与HashMap
simle的博客
08-08 711
list与map都是两个接口： Collection（接口）->List（接口）->ArrayList（类） Map（接口）->HashMap（类） list是有序存储，而ArrayList就是它的一个实现类，用数组实现的list map是根据一个对象查找另外一个对象，即根据关键字查找对象，HashMap就是其中一个实现类，它是利用哈希表实现的map，就是利用对象的hashcod...
ArrayList的contains方法的效率果然不高
suming000的专栏
12-21 8118
之前做的一个项目，数据库抽出了40多万条数据，然后从csv文件抽出了大概也是40多万条数据，进行对比分析  之前代码如下 List keys = new ArrayList(); int isize = msTaiyousr.size(); for (int i=0;i<isize;i++) { Map msyaiyousr = msTaiyousr.get(i);
Map的containsKey()和List的contains()
qq_43416132的博客
07-26 4430
list的contains是从头开始进行比较，而Map.containsKey则是先通过Hash值得多对应的链表，在链表内进行比较，效率显然高于list。 //源码 public int indexOf(Object o) { //不管o是否为空，数组都是从头开始进行比较！！ if (o == null) { for (int i = 0; i < size; i++) if (element
循环List与Map.contain 性能测试 #java基础#性能优化
jupiter_windy的博客
11-13 519
1.直接循环List 模拟判断List中每个值是否存在 2.将List转成Map之后 循环判断每个值是否在Map中存在 （包含了List转成Map的时间）
Java集合框架详解：从ArrayList到HashMap
省赚客开发者博客
08-04 477
ArrayList是Java集合框架中的一个动态数组实现，提供了可变大小的数组功能。大家好，我是微赚淘客系统3.0的小编，是个冬天不穿秋裤，天冷也要风度的程序猿！它不保证映射的顺序，特别是它不保证顺序在随时间的变化。HashSet是一个基于哈希表的Set集合，它不允许有重复的元素，并且不保证集合的迭代顺序。TreeMap是一个基于红黑树的Map接口实现，保证键的自然排序。TreeSet是一个基于红黑树的Set集合，保证元素的自然排序。HashSet的优点是查找、插入和删除元素的效率高；
浅析java中ArrayList与Vector的区别以及HashMap与Hashtable的区别
09-05
- Hashtable的方法名遵循了古老的Java命名规则（如containsKey()），而HashMap的方法名则更加现代（如containsValue()）。 总结起来，ArrayList和Vector的选择主要取决于是否需要线程安全，而HashMap和Hashtable的...
map.containsKey、map.containsValue和 list.contains性能的对比
liyb1078422974的专栏
09-27 4235
一、程序 public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<String>(); Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); long begin = System.curr...
HashMap的get，containKey, containsValue方法
ouYang的博客
05-05 2162
HashMap的get，containKey, containsValue方法 前面我们基本把put方法的过程解析完了，这一篇我们看一下与查询有关的方法。 get 方法 下面我们先看一下通过key获取value的方法get。 public V get(Object key) { Node<K,V> e; return (e = getNode(hash(key), ke...
java集合性能测试,关于Map和List的性能测试
weixin_35336900的博客
03-16 569
说明：我所涉及到的试验代码，均是针对于1百万条记录，我的硬件配置如下：CPUP4 1.5G,256M DDR的内存。如果要试验其代码，要采用这种方式运行：java -Xms128M -Xmx250M TestMap1，对内存容量的要求Map对象高于List。因为Map除了Value外还需要一个Object的Key，从而增大了Map的容量。试验代码如下：import java.util.*;publ...
Java中一些Map的性能测试
Johnson_llguo的专栏
09-26 279
  Java中有一些Map包含：TreeMap,HashMap,Hashtable,ConcurrentHashMap,WeakHashMap TreeMap,WeakHashMap性能较差，他们是用红黑树实现的。 HashMap,Hashtable性能较好，使用的是hash ConcurrentHashMap在多核机器上最好，它是专门为多核设计的，充分利用了多核的资源。 ...
Contains() different in ArrayList and HashSet
这个妖姬有点秀
07-16 331
function contains() is defined in Collection, so List, Set,Queue all have this function. But the point is that the efficiency is different. ArrayList from the source code, we know that the ArrayList is implement by a object[] transient Object[] elementDat
java中 HashMap和Hashtable,list、set和map 的区别（上）
cherrybomb1111的博客
05-08 501
HashMap 与Hashtable 区别 1、HashMap是Hashtable的轻量级实现（非线程安全的实现），他们都完成了Map接口，主要区别在于HashMap允许空（null）键值（key）,由于非线程安全，效率上可能高于Hashtable。 2、HashMap允许将null作为一个entry的key或者value，而Hashtable不允许。 3、HashMap把Hashtab
【Java基础】-- list、set 和map 的查询速度
欢迎来到我的博客，一起探索代码里的世界！
06-14 9877
1 背景知识 list、set和map的基本介绍如下图： 2、猜想 在数据量级比较小的情况下（十万以内），查询速度快慢对比： map 、set 、list的速度相差不大。 在数据量比较大的情况下(百万以内)，查询速度： map > set > list。 3、验证 某个集合中是否包含某个元素。 3.1 数据量： 9.9万 public class TestFindSpeed { public static void main(String[...
Map与List及Vector性能比较
03-18 8169
Map与List性能比较 1.Collection接口与Map的总体框架图 Collection  ├List  │├LinkedList  │├ArrayList  │└Vector  │　└Stack  └Set  Map  ├Hashtable  ├HashMap  └WeakHashMap   由上图可以看出:List和Set都源自Collection，而Map自成
set list的区别以及它们的contains效率问题
Phor的博客
11-09 1452
跟着大神溜代码，有个操作： List<Long> searchAttrIds = attrService.selectSearchAttrs(attrIds); Set<Long> idSet = new HashSet<>(searchAttrIds); List<SkuEsModel.Attrs> attrList = baseAttrs.stream().filter(item -> { return idSet.contains
Java代码优化-在某种情况下避免Map的containsKey方法的使用
奋斗的程序猿
04-13 7204
当要在HashSet或者HashMap中add/put之前判断是否存在key时，可以直接使用add/put方法然后根据返回值来判断，因为put/add方法会将以前节点的value返回（对于Set来说会将Object对象返回，涉及到HashSet的实现方式：用HashMap实现，然后每一个节点的value放的都是同一个Object对象） 如果不存在则返回null说明不包含这个key，否则返回非空说明包
arraylist和hashmap判断是否存在某个元素
最新发布
05-12
<think>好的，我现在需要回答用户关于ArrayList和HashMap在判断元素存在性方面的差异的问题。用户还提到要结合之前的引用内容，所以我得先回顾一下之前的引用资料，确保回答准确。 首先，用户提供的引用中提到，ArrayList是基于数组实现的，而HashMap是基于哈希表。引用1里提到，HashMap的查询速度快，因为它通过散列函数直接定位到数组的位置，减少了比较次数。而ArrayList的get(index)方法会先做rangeCheck检查索引是否有效。引用4也说明了ArrayList底层是可变数组，允许null元素，并且需要扩容。这些信息有助于分析它们在元素存在性判断上的不同。 接下来，我需要明确两者的判断方式。对于ArrayList，判断元素是否存在通常是用contains方法，内部是通过遍历数组，逐个调用equals方法比较。而HashMap判断是否存在某个键，则是先计算键的哈希值，找到对应的桶，然后在桶内的链表或红黑树中查找，使用equals方法比较。对于值的存在性，HashMap需要遍历所有entry的值，这时候性能可能较差，但用户的问题可能更关注键的存在性判断。 性能方面，引用1提到HashMap在有好的散列函数时，查询速度很快，接近O(1)，而ArrayList的contains方法需要遍历，时间复杂度是O(n)。所以HashMap在判断元素是否存在时性能更优，尤其是在数据量大的情况下。 还需要考虑线程安全的问题，虽然用户的问题不直接涉及，但引用2提到ArrayList线程不安全，而HashMap在多线程环境下也有问题，但这对存在性判断的性能影响不大，除非在并发修改时出现异常，但用户可能更关注单线程下的性能差异。 另外，扩容机制可能影响性能，但判断存在性时，除非在扩容过程中，否则影响较小。ArrayList扩容会复制数组，而HashMap扩容会重新哈希，但这些都是添加元素时的开销，不是判断存在性的主要因素。 需要指出两者的使用场景，如果频繁需要判断元素是否存在，HashMap更合适；如果需要按索引访问或保持插入顺序，ArrayList可能更合适，但存在性检查效率低。 可能还需要提到，HashMap的containsKey和containsValue的性能差异，containsValue和ArrayList的contains一样是O(n)，但通常用户更多使用containsKey，所以强调键的存在性判断的高效性。 最后，结合之前的引用内容，确保回答引用了正确的来源，比如引用1和引用4关于数据结构和性能的部分，引用2中的面试题可能涉及这些点，可以适当引用。 总结起来，回答需要分点说明两者的判断方式，时间复杂度，性能对比，以及适用场景，同时引用提供的资料作为支持。</think>### ArrayList 与 HashMap 判断元素存在性的差异及性能比较 --- #### **一、判断方式** 1. **ArrayList** - **方法**：`contains(Object o)` - **实现逻辑**： 1. **遍历数组**：从索引 0 开始，逐个调用元素的 `equals()` 方法与目标对象比较。 2. **终止条件**：找到第一个匹配项即返回 `true`，否则遍历完整个数组后返回 `false`。 ```java public boolean contains(Object o) { return indexOf(o) >= 0; } ``` - `indexOf()` 方法的时间复杂度为 $O(n)$，最坏情况下需要遍历所有元素[^4]。 2. **HashMap** - **方法**：`containsKey(Object key)` - **实现逻辑**： 1. **计算哈希值**：通过 `hash(key)` 确定键在哈希表中的桶位置（时间复杂度 $O(1)$）。 2. **链表/红黑树查找**：在桶内遍历链表或红黑树，调用 `equals()` 方法比较键是否匹配。 - 理想情况下（哈希冲突少），时间复杂度接近 $O(1)$；最坏情况下（所有键哈希冲突）退化为 $O(n)$[^1][^4]。 - **`containsValue(Object value)`**： - 需要遍历所有桶中的所有键值对，逐个比较值，时间复杂度为 $O(n)$，性能与 `ArrayList.contains()` 类似。 --- #### **二、性能对比** | **维度** | **ArrayList.contains()** | **HashMap.containsKey()** | |-----------------|--------------------------|---------------------------| | **时间复杂度** | $O(n)$ | 平均 $O(1)$，最坏 $O(n)$ | | **数据依赖** | 元素位置（越靠前越快） | 哈希函数质量、负载因子 | | **适用场景** | 少量数据或需顺序访问 | 频繁的键存在性检查 | - **示例对比**： - 若列表有 $10^6$ 个元素，`ArrayList.contains()` 可能需最多 $10^6$ 次比较。 - `HashMap.containsKey()` 在良好哈希分布时只需 $1$ 次哈希计算和少量比较[^1]。 --- #### **三、底层机制影响** 1. **ArrayList 的数组结构** - **顺序存储**：元素按插入顺序排列，无索引优化。 - **扩容开销**：添加元素时可能触发数组扩容（底层调用 `System.arraycopy()`），但**不影响 `contains()` 的性能**[^3][^4]。 2. **HashMap 的哈希表结构** - **哈希定位**：通过哈希值直接定位桶，减少无效比较。 - **冲突处理**： - Java 8 后，链表长度超过阈值（默认 8）时转换为红黑树，将最坏情况从 $O(n)$ 优化为 $O(\log n)$[^1][^2]。 - **负载因子**：默认 0.75，哈希表容量达到阈值时触发扩容（重新哈希），可能影响插入性能，但对查询性能无直接影响[^4]。 --- #### **四、选择建议** 1. **优先使用 HashMap**： - 需要频繁判断**键是否存在**（如缓存、去重）。 - 例如：统计用户是否已登录、缓存中是否存在某个键值。 2. **使用 ArrayList**： - 需要**顺序访问**或**按索引快速获取元素**（时间复杂度 $O(1)$）。 - 例如：遍历列表处理数据、通过下标直接修改元素。 --- #### **五、面试深度问题** 1. **为什么 HashMap 的键需要重写 `hashCode()` 和 `equals()`？** - **答案**： - `hashCode()` 用于确定桶位置，`equals()` 用于精确匹配键。 - 若未正确重写，不同对象可能分配到同一桶但无法匹配，导致逻辑错误[^2][^4]。 2. **ArrayList 如何优化 `contains()` 性能？** - **答案**： - 若元素有序，可通过**二分查找**（时间复杂度 $O(\log n)$）替代遍历，但需先排序。 - 使用 `HashSet` 替代，将存在性检查复杂度降至 $O(1)$[^1]。 3. **HashMap 的哈希冲突对性能的影响？** - **答案**： - 冲突过多会导致链表过长或红黑树层级过深，降低查询效率。 - 优化方法：设计良好的哈希函数、调整初始容量和负载因子[^2][^4]。 --- #### **六、总结对比表** | **技术** | **存在性检查方法** | **时间复杂度** | **适用场景** | |-------------|--------------------|----------------|------------------------------| | ArrayList | `contains()` | $O(n)$ | 小数据量、顺序访问需求 | | HashMap | `containsKey()` | 平均 $O(1)$ | 大数据量、高频键存在性检查 | --- #### **七、扩展问题** 1. 如何通过 `HashSet` 替代 `ArrayList` 的 `contains()` 方法？ 2. HashMap 在哈希冲突时如何保证数据一致性？ 3. ArrayList 和 LinkedList 在 `contains()` 性能上有何差异？ 通过以上分析，可以清晰掌握两者在存在性检查中的核心差异与适用场景[^1][^2][^4]。
评论 6
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值