在Java中如何高效判断数组中是否包含某个元素

如何检查一个数组(无序)是否包含一个特定的值？这是一个在Java中常常用到的而且很是有用的操做。同时，这个问题在Stack Overflow中也是一个很是热门的问题。在投票比较高的几个答案中给出了几种不一样的方法，可是他们的时间复杂度也是各不相同的。本文将分析几种常见用法及其时间成本。html

检查数组是否包含某个值的方法

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;
        }else{
            return false;
        }
    }
}

使用Arrays.binarySearch()

Arrays.binarySearch()方法只能用于有序数组！！！若是数组无序的话获得的结果就会很奇怪。

查找有序数组中是否包含某个值的用法以下：

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

下面的代码能够大概的得出各类方法的时间成本。基本思想就是从数组中查找某个值，数组的大小分别是五、1k、10k。这种方法获得的结果可能并不精确，可是是最简单清晰的方式。java

public class Test01 {
	
	public static boolean useList(String[] arr, String targetValue) {
	    return Arrays.asList(arr).contains(targetValue);
	}
	
	public static boolean useSet(String[] arr, String targetValue) {
	    Set<String> set = new HashSet<String>(Arrays.asList(arr));
	    return set.contains(targetValue);
	}
	
	public static boolean useLoop(String[] arr, String targetValue) {
	    for(String s: arr){
	        if(s.equals(targetValue)){
	            return true;
	        }
	    }
		return false;
	}
	
	public static boolean useArraysBinarySearch(String[] arr, String targetValue) { 
	     int a = Arrays.binarySearch(arr, targetValue);
	     if(a > 0){
	        return true;
	     }else{
	        return false;
	     }
	}
	public static void run1(){
		String[] arr = {"CD","BC","CD","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("useArraysBinarySearch:" + duration / 1000000);
	}
	public static void main(String[] args) {
		run1();
	}
}

结果：数组

useList:4
useSet:34
useLoop:2
useArraysBinarySearch:2

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

总结

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，可是他的效率也相对较低。由于将数组压入Collection类型中，首先要将数组元素遍历一遍，而后再使用集合类作其余操做。dom

若是使用Arrays.binarySearch()方法，数组必须是已排序的。因为上面的数组并无进行排序，因此该方法不可以使用。oop

实际上，若是你须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能够作到时间复杂度为O(log(n))，hashset能够达到O(1)。code

做者：Hollis_Chuang
来源：http://www.hollischuang.com/archives/1269