Question

在ArrayList中，添加操作是摊销操作。因此，在阅读StringBuffer时，我想到了为什么StringBuffer没有摊销。假设我对字符串缓冲区对象使用追加操作，那么它应该能够在其底层数组实现中添加许多字符。但相反，我在源代码中找到了

System.arraycopy(chars, 0, value, count, chars.length);

追加字符串缓冲区的操作。所以我的问题是StringBuffer不能摊销，这样可以减少O（N）的复杂性吗？

Answer 1

实际上，StringBuffer和ArrayList的工作方式与您指出的相同，add ArrayList O(1)的操作是ArrayList 摊销

在ensureCapacity中，当您添加元素时，您还有一个O(1)方法，如果容量不足，则会分配一个新数组并将数据复制到其中。然而，这种重新分配的操作很少发生，所以你可以认为即使比K超过1次，添加也需要O(n)，需要{{1}}。

Answer 2

在一天结束时，您仍然将N个引用从某个内存位置A移动到其他内存位置B.但是，我确信System.arraycopy能够足够快地执行此操作以使其具有非正式性能来自StringBuffer。但是，这取决于您是append还是insert。

回想一下，ArrayList可以通过两种方式执行add：使用单个对象，或者从特定索引点向下移动元素。两者都有不同的表现。

为了解决这个问题，（最终）StringBuffer将调用System.arraycopy()。这个实现实际上是依赖于JVM的（它是本机调用），但可能是非常快。除此之外，没有什么可以真正降低StringBuffer.append()的性能，除了非常要复制的大型非连续内存区域。

ArrayList.add(E element)将花费O（1）时间，但可能会更改为O（N），因为它可能需要增加后备数组以适应其中的更多元素;但是，如果它不必这样做，那么插入时间大约是O（1）（它将元素添加到数组的末尾）。

ArrayList.add(int index, E element)在最好的情况下可能是O（1），但在平均和最差情况下可能是O（N - 指数），因为它必须向下移动到{{1}的元素数量in。

总结一下：

E的代码可以看作是amoritized O（N），因为它会复制数组。但是，此操作仍然很快，并且实际上只取决于您移动的数据的大小。
StringBuffer.append()的代码不同，在最好的情况下很容易成为一个非定义的O（1），而在最坏的情况下很容易成为O（N）（因为它）对StringBuffer.insert()进行两次调用。在给定点插入元素意味着你必须将其他所有内容都移动，这不是一个便宜的操作，无论你的代码有多快。

我相信，根据您使用的方法，您做具有非正式性能。你只需要确定你正在做的操作来判断性能是什么。

Answer 3

如果您进一步了解源代码：

public AbstractStringBuilder append(char[] str) {
    int len = str.length;
    ensureCapacityInternal(count + len);  // expand array if needed
    System.arraycopy(str, 0, value, count, len); 
    count += len;
    return this;
}

这正是arraylist的作用。

    System.arraycopy(str, 0, value, count, len);

告诉我们从count开始复制到值（从stringBuffer中的当前结束位置开始）。仅复制附加str的长度len。

Answer 4

根据数据结构的大小（ArrayList / StringBuilder长度）和复杂程度混合复杂性，具体取决于输入的大小。

ArrayList的O(1)是指向列表的内容添加单个元素，并按摊销O(1)。显然，在列表中添加n个元素将是n * O(1)。 StringBuilder也是如此。在大多数情况下，添加单个字符是O(1)（除非必须扩展内部数组。但是添加一个char数组需要复制数组的值（实际上，数组的批量复制应该非常快，当然比单个附加更快）字符）。

列表连接的

O(1)可以在使用链表时附加时实现。但结果很容易受到每个连接子列表中的变化的影响，某事。 StringBuilder总是希望避免。此外，链接的字符串列表作为字符串实现将是非常低效的。

StringBuffer和摊销

4 个答案: