Question

我有一个ArrayList，可以是0到5000个项目的长度（非常大的对象）。

有一次我将它与另一个ArrayList进行比较，以找到它们的交集。我知道这是O（n ^ 2）。

在这个ArrayList旁边创建一个HashMap，实现恒定时间查找，这里有一个有效的策略，以降低O（n）的复杂度？或者另一个数据结构的开销是不值得的呢？我相信它不会占用额外的空间（除了参考文献）。

（我知道，我确定＆＃39;这取决于我正在做什么＆＃39;但我真的很想知道是否有任何缺点使它成为现实毫无意义，或者它实际上是一种常用的策略。是的，我知道有关过早优化的引用。我只是从理论的角度来看好奇。）

Answer 1

首先，一个简短的注释：

是的，我知道过早优化的引用。

您在这里询问的是不“过早优化”！

你不是在谈论用一些奇数位运算替换乘法“因为它们更快（在90年代的PC上，在C程序中）”。您正在考虑应用程序模式的正确数据结构。您正在考虑应用案例（尽管您没有告诉我们有关它们的许多细节）。您正在考虑某种数据结构的选择对算法的渐近运行时间的影响。这是计划，或者 engineering ，但不“过早优化”。

话虽如此，并告诉你你已经知道的事情：这取决于。

详细说明一下：这取决于您对这些集合执行的实际操作（方法），您执行的频率，它们的时间关键程度以及应用程序对内存的敏感程度。

_{（对于5000个元素，后者应该不是问题，因为只存储了引用 - 请参阅注释中的讨论）}

一般来说，如果他们总是应该包含相同的元素，我也会对Set和List一起存储犹豫不决。这个措辞是有意的：你应该始终了解两个集合之间的差异。主要是：Set只能包含每个元素一次，而List可能包含多次相同的元素。

对于所有提示，建议和注意事项，应牢记这一点。

但即使理所当然地认为列表在您的情况下始终只包含一次元素，那么您仍然必须确保两个集合都维护正确。如果你真的只是存储它们，你很容易造成微妙的错误：

private Set<T> set = new HashSet<T>();
private List<T> list = new ArrayList<T>();

// Fine
void add(T element)
{
    set.add(element);
    list.add(element);
}

// Fine
void remove(T element)
{
    set.remove(element);
    list.remove(element); // May be expensive, but ... well
}

// Added later, 100 lines below the other methods:
void removeAll(Collection<T> elements)
{
    set.removeAll(elements);
    // Ooops - something's missing here...
}

为了避免这种情况，人们甚至可以考虑创建一个专门的集合类 - 类似于FastContainsList，它结合了Set和List，然后转发contains致电Set。但是你会注意到，不违反与此类集合的Collection和List接口的合同将很难（或者可能不可能），除非该条款“你可能不会两次添加元素”成为合同的一部分......

所以这一切都取决于你想用这些方法做什么，以及你真正需要的接口。如果您不需要List的索引访问权限，那么这很容易。否则，请参考您的示例：

有一次我将它与另一个ArrayList进行比较，以找到它们的交集。我知道这是O（n ^ 2）。

您可以通过在本地创建集来避免这种情况：

static <T> List<T> computeIntersection(List<T> list0, List<T> list1)
{
    Set<T> set0 = new LinkedHashSet<T>(list0);
    Set<T> set1 = new LinkedHashSet<T>(list1);
    set0.retainAll(set1);
    return new ArrayList<T>(set0);
}

这将有一个O（n）的运行时间。当然，如果您经常这样做，但很少更改列表的内容，可能有选项来避免副本，但由于上述原因，维护所需的数据结构可能会变得棘手。

是否为了常量时间包含（）一个有效的策略，在ArrayList旁边创建一个HashMap？

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