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怎样高效地去判断array中是否包含某个值？

author author     2022-08-11     554

关键词：

问题

怎样去判断Array（无序）中是否包含某个值呢？

这是一个在Java中经常被问到的问题。它也是Stack Overflow上投票前几的一个问题。下面将展示投票前几的几个回答，这些回答使用不同的方式解决了这个问题，但是，时间复杂度也是各有不同的。

四种解决方法

使用List

  1.  public static boolean useList(String[] arr, String targetValue) {
  2.     return Arrays.asList(arr).contains(targetValue);
  3.   }

使用Set

  1.   public static boolean useSet(String[] arr, String targetValue) {
  2.     Set<String> set = new HashSet<String>(Arrays.asList(arr));
  3.     return set.contains(targetValue);
  4.   }

使用Loop

  1.  public static boolean useLoop(String[] arr, String targetValue) {
  2.     for (String s : arr) {
  3.       if (s.equals(targetValue))
  4.         return true;
  5.     }
  6.     return false;
  7.   }

使用ArraysBinarySearch，这个方法只适用于已排序的Array

  1. public static boolean useArraysBinarySearch(String[] arr, String targetValue) {
  2.     int a = Arrays.binarySearch(arr, targetValue);
  3.     if (a > 0)
  4.       return true;
  5.     else
  6.       return false;
  7.   }

时间复杂度

这大概的运行时间可以通过下面的代码进行衡量。这基本的思路是通过在大小分别为5,1k，10k的Array中进行查找。这个方法可能不够精确，但是这个思路还是很简单清晰的。

注:测试环境为win7-64+JDK1.6

使用Array大小为5

  1. public static void main(String[] args) { 
  2. System.out.println("---------array size is 5-----------");
  3.     String[] arr = new String[] { "CD", "BC", "EF", "DE", "AB" };
  4.     //use list
  5.     long startTime = System.nanoTime();
  6.     for (int i = 0; i < 100000; i++) {
  7.       useList(arr, "A");
  8.     }
  9.     long endTime = System.nanoTime();
  10.     long duration = endTime - startTime;
  11.     System.out.println("useList: " + duration / 1000000+" 毫秒");
  12.     //use set
  13.     startTime = System.nanoTime();
  14.     for (int i = 0; i < 100000; i++) {
  15.       useSet(arr, "A");
  16.     }
  17.     endTime = System.nanoTime();
  18.     duration = endTime - startTime;
  19.     System.out.println("useSet: " + duration / 1000000+" 毫秒");
  20.     //use loop
  21.     startTime = System.nanoTime();
  22.     for (int i = 0; i < 100000; i++) {
  23.       useLoop(arr, "A");
  24.     }
  25.     endTime = System.nanoTime();
  26.     duration = endTime - startTime;
  27.     System.out.println("useLoop: " + duration / 1000000+" 毫秒");
  28.     //use Arrays.binarySearch()
  29.     startTime = System.nanoTime();
  30.     for (int i = 0; i < 100000; i++) {
  31.       useArraysBinarySearch(arr, "A");
  32.     }
  33.     endTime = System.nanoTime();
  34.     duration = endTime - startTime;
  35.     System.out.println("useArrayBinary: " + duration / 1000000+" 毫秒");  
  36. }

结果：

  1. ---------array size is 5-----------
  2. useList: 10 毫秒
  3. useSet: 66 毫秒
  4. useLoop: 4 毫秒
  5. useArrayBinary: 4 毫秒

### 使用Array大小为1k

  1.  System.out.println("---------array size is 1k----------");
  2.     String[] arr = new String[1000];
  3.     Random s = new Random();
  4.     for (int i = 0; i < 1000; i++) {
  5.       arr[i] = String.valueOf(s.nextInt());
  6.     }

结果：

  1. ---------array size is 1k----------
  2. useList: 762 毫秒
  3. useSet: 7549 毫秒
  4. useLoop: 677 毫秒
  5. useArrayBinary: 14 毫秒

使用Array大小为10k

  1. System.out.println("---------array size is 10k---------");
  2.     String[] arr = new String[10000];
  3.     Random s = new Random();
  4.     for (int i = 0; i < 10000; i++) {
  5.       arr[i] = String.valueOf(s.nextInt());
  6.     }

结果：

  1. ---------array size is 10k---------
  2. useList: 7395 毫秒
  3. useSet: 126341 毫秒
  4. useLoop: 5776 毫秒
  5. useArrayBinary: 17 毫秒

总结

从测试的结果可以清楚地知道，使用简单的Loop比使用集合操作更加有效 。许多开发者使用List方式，但是那并不高效。把Array放到另一个Collection中需要读取Array中的所有元素，这将花费不少的时间。

使用Arrays.binarySearch()的前提是这Array必须是有序的。

实际上，如果你真正需要高效地去判断Array/Collection中是否包含某个值，一个排序了的List或者Tree的时间复杂度为O(log(n))，或者用HashSet，它的时间复杂度为O(1)。

原文链接：http://www.programcreek.com/2014/04/check-if-array-contains-a-value-java/
翻译：crane-yuan
[ 转载请保留原文出处、译者和译文链接。]



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