Question

我考虑了两种计算数组最大/最小值的方法。

首先：

public class Extrema {

/**
 * @param args
 */
public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    double[] arr = new double[] { -0.11112, -0.07654, -0.03902, 0.0,
            0.03902, 0.07654, 0.11112, 0.14142, 0.1663, 0.18478, 0.19616 };
    double max = Double.NEGATIVE_INFINITY;
    // Find out maximum value
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        if (arr[i] > max) {
            max = arr[i];
        }
    }
}

}

第二种方法是对数组进行预排序，然后将arr [0]作为最小值，将te数组的最后一个条目作为最大值。

我知道最快的排序算法是0（n log n）。第一种方法的循环将花费0（n）时间。但是通过n次比较，最糟糕的是n次写入操作。由于Java中的时间测量不是真的可信，因此需要将这个问题正式化...... 我更喜欢第一种方法..我是对的吗？特别是如果我需要两个极值，因此需要＆lt; =n²写入操作。使用相同的数组预排序的方法调用数量是多少？最好的祝福， Jan

Answer 1

首先，提供足够大的输入，时间测量就足够了。

其次，在您的示例代码中，比较和写操作都不重要。大部分时间都花在访问大型阵列上（整个问题仅与包含数百万个元素的大型数组相关）在内存中并将其移动到CPU缓存中。

第三，如果你想要两个极值，最好只通过你的阵列一次。这相当于2 * n比较（与n ^ 2无关），并且仍然通过访问内存中的数组数据而占据主导地位。

如果您需要多次使用相同阵列的最大/最小值，只需存储它并且不要每次都计算它。除非你需要在另一个地方对你的数组进行排序的veriant（或者你可以预先输出一次并且每次运行程序都会运行），所以排序得到min / max是没有意义的。

Answer 2

第一种方法的计算复杂度O(n)，第二种方法就像你说的那样O(n*log(n))。但请记住，这种渐近复杂性忽略了常数因素，因此很容易就是线性算法实际上比n*log(n)慢。在你的特定情况下，你不能比简单的迭代更好，这实际上是最好的解决方案。

仍然有趣的是，有一种线性算法可以找到基于qsort分区的序列中的第k个元素。该算法内置于C ++的stl中。如果您有兴趣，可以查看here。

如果数组永远不会更改并且您有许多查询，则第一种方法至少与第二种方法一样快 - 只需缓存第一次查询中找到的值。

Answer 3

只是一个想法..

无论您选择哪种搜索算法，都可以随时利用多线程。比如说数组大小= 10，你可以产生两个线程1. thread-1会在数组的前半部分进行搜索，2。线程-2会在数组的后半部分进行搜索3.然后最后你比较这两个线程的结果来决定结果。

如果您选择考虑使用多线程来加速搜索，则必须考虑几个因素，例如最佳线程数（导致大量线程会导致大部分时间花在上下文切换中），堆栈可用性等。

在java中最有效地计算数组的最大/最小值

3 个答案: