数组是否包含某个元素

拼搏现实的明天。 2022-05-20 00:40 284阅读 0赞

一、检查数组是否包含某个值的方法

使用List

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

使用Set

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

使用循环判断

public static boolean useLoop(String[] arr, String targetValue) {
      for(String s: arr){
        if(s.equals(targetValue))
          return true;
      }
      return false;
    }

使用Arrays.binarySearch()

Arrays.binarySearch()方法只能用于有序数组！！！如果数组无序的话得到的结果就会很奇怪。

查找有序数组中是否包含某个值的用法如下：

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

时间复杂度

下面的代码可以大概的得出各种方法的时间成本。基本思想就是从数组中查找某个值，数组的大小分别是5、1k、10k。这种方法得到的结果可能并不精确，但是是最简单清晰的方式。

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);
    }

运行结果：

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

使用一个长度为1k的数组

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

结果：

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

使用一个长度为10k的数组

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

结果：

useList: 1590
    useSet: 23819
    useLoop: 1526
    useArrayBinary: 12

小结

显然，使用一个简单的循环方法比使用任何集合都更加高效。许多开发人员为了方便，都使用第一种方法，但是他的效率也相对较低。因为将数组压入Collection类型中，首先要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)。

使用ArrayUtils

除了以上几种以外，Apache Commons类库中还提供了一个ArrayUtils类，可以使用其contains方法判断数组和值的关系。

import org.apache.commons.lang3.ArrayUtils;
    public static boolean useArrayUtils(String[] arr, String targetValue) {
      return ArrayUtils.contains(arr,targetValue);
    }

同样使用以上几种长度的数组进行测试，得出的结果是该方法的效率介于使用集合和使用循环判断之间（有的时候结果甚至比使用循环要理想）。

useList: 323
    useSet: 3028
    useLoop: 141
    useArrayBinary: 12
    useArrayUtils: 181

--------------------

useList: 3703
    useSet: 35183
    useLoop: 3218
    useArrayBinary: 14
    useArrayUtils: 3125

其实，如果查看ArrayUtils.contains的源码可以发现，他判断一个元素是否包含在数组中其实也是使用循环判断的方式。

部分代码如下：

if(array == null) {
        return -1;
      } else {
        if(startIndex < 0) {
          startIndex = 0;
        }
    
        int i;
        if(objectToFind == null) {
          for(i = startIndex; i < array.length; ++i) {
            if(array[i] == null) {
              return i;
            }
          }
        } else if(array.getClass().getComponentType().isInstance(objectToFind)) {
          for(i = startIndex; i < array.length; ++i) {
            if(objectToFind.equals(array[i])) {
              return i;
            }
          }
        }
    
        return -1;
      }

所以，相比较之下，我更倾向于使用ArrayUtils工具类来进行一些合数祖相关的操作。毕竟他可以让我少写很多代码（因为自己写代码难免有Bug，毕竟apache提供的开源工具类库都是经过无数开发者考验过的），而且，效率上也并不低太多。

总结

好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家学习或者使用Java能有一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流。