高效的从一个大List中获取一个随机子List

实现功能

从一个大List中随机取出N个值,并且同一值(指同一个下标)只会取一次。

JAVA代码

import java.util.*;

/**
 * 获取随机子列表
 * @Author: leven
 */
public class RandomLists {

    private static Random r;

    /**
     * 获取随机子列表
     * @param source 原列表
     * @param limit 子列表长度
     * @param <T> 列表原类型
     * @return 子列表
     */
    public static <T> List<T> newRandomList(List<T> source, int limit) {
        if(source == null || source.size() == 0 || source.size() <= limit){
            return source;
        }

        Set<Integer> set = createRandomSet(source.size(), limit);
        Integer[] array = set.toArray(new Integer[0]);
        return new RandomList<>(source, array);
    }

    /**
     * 创建一个随机的有序下标Set
     * @param listSize 原列表长度
     * @param limit 子列表长度
     * @return 随机的下标Set
     */
    private static Set<Integer> createRandomSet(int listSize, int limit) {
        Random rnd = r;
        if (rnd == null)
            r = rnd = new Random();

        Set<Integer> set = new HashSet<>(limit);
        for (int i = 0; i < limit; i++) {
            int value = rnd.nextInt(listSize);
            if (!add(set, value, listSize)) {
                return set;
            }
        }
        return set;
    }

    /**
     * 往Set中添加一个随机值,如果有冲突,则取随机值+1
     */
    private static boolean add(Set<Integer> set, int value, int size) {
        if (set.size() == size) {
            return false;
        }

        if (!set.contains(value)) {
            return set.add(value);
        }

        int nextValue = value + 1;
        if (nextValue == size) {
            nextValue = 0;
        }
        return add(set, nextValue, size);
    }

    private static class RandomList<T> extends AbstractList<T> {
        final List<T> list;
        final Integer[] indexs;

        RandomList(List<T> list, Integer[] indexs) {
            this.list = list;
            this.indexs = indexs;
        }

        @Override
        public T get(int index) {
            if(index < 0 || index >= indexs.length)
            throw new IndexOutOfBoundsException("The start index was out of bounds: "
                    + index + " >= " + indexs.length);
            int start = indexs[index];
            return list.get(start);
        }

        @Override
        public int size() {
            return indexs.length;
        }

        @Override
        public boolean isEmpty() {
            return list.isEmpty();
        }
    }
}

使用方法

List<Integer> list = Arrays.asList(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9);
List<Integer> subList = RandomLists.newRandomList(list, 5);

测试用例

import org.openjdk.jmh.annotations.*;

import java.util.Collections;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * @Author: leven
 */

@State(Scope.Benchmark)
public class RandomListsBenchmarkTest {

    @Param({"10","100","500"})
    int limit;
    @Param({"1000","10000","100000"})
    int sourceSize = 10000;
    List<Integer> list = new LinkedList<>();
    @Setup
    public void before(){
        for (int i = 0; i < sourceSize; i++) {
            list.add(i);
        }
    }

    @BenchmarkMode(Mode.Throughput)
    @Warmup(iterations = 5)
    @Threads(1)
    @Fork(1)
    @Benchmark
    public List<Integer> newRandomList() {
        return RandomLists.newRandomList(list, limit);
    }

    @BenchmarkMode(Mode.Throughput)
    @Warmup(iterations = 5)
    @Threads(1)
    @Fork(1)
    @Benchmark
    public List<Integer> newRandomListV2() {
        Collections.shuffle(list);
        return list.subList(0, limit);
    }
}

测试结果

结果:无论大List有多大,性能表现都很稳定,随机取500个单线程每秒可以执行4万次。

//使用shuffle+sublist作为对照组B比较耗时
//测试了3*3个场景情况,报告很长直接看结论

Benchmark                                                         (limit)  (sourceSize)    Mode     Cnt        Score    Error  Units
RandomListsBenchmarkTest.newRandomList                                 10          1000   thrpt       2  2714506.228           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomList                                 10         10000   thrpt       2  2976543.261           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomList                                 10        100000   thrpt       2  2867262.991           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomList                                100          1000   thrpt       2   236765.344           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomList                                100         10000   thrpt       2   227964.888           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomList                                100        100000   thrpt       2   226400.881           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomList                                500          1000   thrpt       2    46274.951           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomList                                500         10000   thrpt       2    43491.168           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomList                                500        100000   thrpt       2    46246.838           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomListV2                               10          1000   thrpt       2    71911.650           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomListV2                               10         10000   thrpt       2     5900.953           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomListV2                               10        100000   thrpt       2      541.457           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomListV2                              100          1000   thrpt       2    71728.840           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomListV2                              100         10000   thrpt       2     6015.386           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomListV2                              100        100000   thrpt       2      540.522           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomListV2                              500          1000   thrpt       2    71526.677           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomListV2                              500         10000   thrpt       2     5884.802           ops/s
RandomListsBenchmarkTest.newRandomListV2                              500        100000   thrpt       2      540.895           ops/s

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,951评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,606评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 160,601评论 0 350
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,478评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,565评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,587评论 1 293
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,590评论 3 414
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,337评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,785评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,096评论 2 330
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,273评论 1 344
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,935评论 5 339
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,578评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,199评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,440评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,163评论 2 366
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,133评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • 抽象,继承,封装,多态 下面将一一解释.抽象是将一类对象的共同特征总结出来构造类的过程.包括数据抽象和行为抽象两部...
    高珊珊aim阅读 961评论 0 0
  • 阿里巴巴 JAVA 开发手册 1 / 32 Java 开发手册 版本号 制定团队 更新日期 备 注 1.0.0 阿...
    糖宝_阅读 7,548评论 0 5
  • 官网 中文版本 好的网站 Content-type: text/htmlBASH Section: User ...
    不排版阅读 4,380评论 0 5
  • 传送门 解读阿里Java开发手册(v1.1.1) - 异常日志 前言 阿里Java开发手册谈不上圣经,但确实是大量...
    kelgon阅读 4,361评论 4 50
  • 1. 多线程、并发及线程的基础问题 1)Java 中能创建 volatile 数组吗?能,Java 中可以创建 v...
    努力学习的安同学阅读 829评论 1 15