問題

怎樣去判斷Array（無序）中是否包含某個值呢？

這是一個在Java中經常被問到的問題。它也是Stack Overflow上投票前幾的一個問題。下面將展示投票前幾的幾個回答，這些回答使用不同的方式解決了這個問題，但是，時間複雜度也是各有不同的。

四種解決方法

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Loop

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

使用ArraysBinarySearch，這個方法只適用於已排序的Array

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

時間複雜度

這大概的執行時間可以通過下面的程式碼進行衡量。這基本的思路是通過在大小分別為5,1k，10k的Array中進行查詢。這個方法可能不夠精確，但是這個思路還是很簡單清晰的。

注:測試環境為win7-64+JDK1.6

使用Array大小為5

public static void main(String[] args) { 
System.out.println("---------array size is 5-----------");
    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+" 毫秒");
    //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+" 毫秒");
    //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+" 毫秒");
    //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+" 毫秒");  
} 

結果：

---------array size is 5-----------
useList: 10 毫秒
useSet: 66 毫秒
useLoop: 4 毫秒
useArrayBinary: 4 毫秒 

### 使用Array大小為1k

 System.out.println("---------array size is 1k----------");
    String[] arr = new String[1000];
    Random s = new Random();
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
      arr[i] = String.valueOf(s.nextInt());
    } 

結果：

---------array size is 1k----------
useList: 762 毫秒
useSet: 7549 毫秒
useLoop: 677 毫秒
useArrayBinary: 14 毫秒 

使用Array大小為10k

System.out.println("---------array size is 10k---------");
    String[] arr = new String[10000];
    Random s = new Random();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
      arr[i] = String.valueOf(s.nextInt());
    } 

結果：

---------array size is 10k---------
useList: 7395 毫秒
useSet: 126341 毫秒
useLoop: 5776 毫秒
useArrayBinary: 17 毫秒

總結

從測試的結果可以清楚地知道，使用簡單的Loop比使用集合操作更加有效 。許多開發者使用List方式，但是那並不高效。把Array放到另一個Collection中需要讀取Array中的所有元素，這將花費不少的時間。

使用Arrays.binarySearch()的前提是這Array必須是有序的。

實際上，如果你真正需要高效地去判斷Array/Collection中是否包含某個值，一個排序了的List或者Tree的時間複雜度為O(log(n))，或者用HashSet，它的時間複雜度為O(1)。

翻譯：crane-yuan

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