如何檢查一個未排序的數組中是否包含某個特定值，這是一個在Java中非常實用並且頻繁使用的操作。檢查數組中是否包含特定值可以用多種不同的方式實現，但是時間復雜度差別很大。下面，將為大家展示各種方法及其需要花費的時間。
1.檢查數組中是否包含特定值的四種不同方法
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）使用一個簡單循環：
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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：下面的代碼是錯誤的，這樣寫出來僅僅為了理解方便。binarySearch()只能用於已排好序的數組中。所以，你會發現下面結果很奇怪。
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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.時間復雜度
通過下面的這段代碼可以近似比較幾個方法的時間復雜度。雖然分別搜索一個大小為5、1K、10K的數組是不夠精確的，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); } |
結果：
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useList: 13 useSet: 72 useLoop: 5 useArraysBinarySearch: 9 |
對於長度為1K的數組：
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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()); } |
結果：
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useList: 112 useSet: 2055 useLoop: 99 useArrayBinary: 12 |
對於長度為10K的數組：
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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()); } |
結果：
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useList: 1590 useSet: 23819 useLoop: 1526 useArrayBinary: 12 |
很明顯，使用簡單循環的方法比使用其他任何集合效率更高。許多開發者會使用第一種方法，但是它並不是高效的。將數組壓入Collection類型中，需要首先將數組元素遍歷一遍，然后再使用集合類做其他操作。
如果使用Arrays.binarySearch()方法，數組必須是已排序的。由於上面的數組並沒有進行排序，所以該方法不可使用。實際上，如果你需要借助數組或者集合類高效地檢查數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雜度為O(log(n))，hashset可以達到O(1)。
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