1.7.如何高效检查一个数组是否含有一个值

如何检查一个数组（非排序的）是否包含特定的值。这是个非常有用或经常被在Java中使用。这是个在Stack Overflow中高得票的问题。在已经高得票的答案中，有许多不同的处理方法，但是时间的复杂度非常不同。在下面，我将会展示每种方法的时间花费。

四种不同的方法去检查一个数组包含特定的值

1.用List

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

2.用Set

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

3.用循环

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

4.用Arrays.binarySearch()

下面的代码是错误的，列出来是为了完备性。BinarySearch()只能用在排序的数组上。你会觉得下面的代码运行的结果是怪怪的。

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

下面的近似的时间测量。下面的基本方法是测试查找一个数量为5、1k、10K。这种处理也许是不精确的，但是很清晰也很简单。

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);
}
结果：
useList:  13
useSet:  72
useLoop:  5
useArraysBinarySearch:  9
用大数组（1K）：
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

//用更大的数组（10K）
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

很明显，用简单的循环方法比用任何集合更有效。很多开发者用第一种方法，但是它是不高效的。传递数组给另外一个集合，在操作前，需要转换所有元素。
如果一个数组是排序的。如果Arrays.binarySearch()方法被使用。
在这种情况下，由于数组是没有排序的，所以它不能使用。
实际上，如果你真的需要去高效查找一个值是否在一个数组或集合中，一个排序的list或tree 可以在O（log（n））或hashset 可以在O（1）完成。