Question

我最近开始学习Java，虽然做一个“Conway's Game of Life”风格的程序是一件好事。一切正常，但我在这部分遇到了一些严重的性能问题：

static List<Point> coordList = new ArrayList<Point>();

public int neighbors(int x, int y){

    int n = 0;

    Point[] tempArray = { new Point(x-1, y-1), new Point(x, y-1), new Point(x+1, y-1), 
                          new Point(x-1, y  ),                    new Point(x+1, y  ),
                          new Point(x-1, y+1), new Point(x, y+1), new Point(x+1, y+1)};
    for (Point p : tempArray) {
        if (coordList.contains(p))
            n++;
        }

    return n;
}

在迭代用 Points 填充的ArrayList coordList 并检查每个元素有多少邻居时，使用该方法。当列表大小达到大约10000 点时，每个周期大约需要1秒，而对于20000个点，则需要7秒。

我的问题是，有什么更有效的方法呢？我知道还有其他几个这样的程序，源代码也可以看，但我不能尽我所能，因为项目的重点是我学习Java。另外，由于局限性，我不想使用常规数组。

Answer 1

如果您的积分是唯一的，则可以将其存储在a HashSet而不是ArrayList。然后，contains方法将成为当前设置中的O（1）操作与O（n）的操作。这应该会显着加快这一部分。

除了声明之外，您的代码应保持基本不变，因为两者都实现了Collection接口，除非您调用特定于列表的方法，例如get(i)。

Answer 2

在性能方面，我认为最好的办法是使用一个表示网格的简单数字（有效布尔）数组。由于这是一个学习练习，我将从一个简单的单元素单元格数组开始，然后可能会将八个相邻单元格打包成一个字节。

“限制”是什么意思并不完全清楚。

以下是一些有趣的指示：Optimizing Conway's 'Game of Life'

Answer 3

您当前的代码以二次方式缩放O(n^2)。你只给了部分程序。如果您查看整个程序，将会有一个调用neighbors()的循环，您将看到neighbors()被调用n次。此外，操作contains（）在n中是线性的，因此时间与其乘积n*n成比例。

二次缩放是一个常见问题，但通常可以通过使用HashSet等索引数据结构缩减为线性。

在ArrayList中查找Point的邻居

3 个答案: