Set.has()方法是O(1)和Array.indexOf O(n)吗?

时间:2019-03-08 05:24:05

标签: javascript arrays set big-o lookup

我在一个答案中看到Set.has()方法是O(1),而Array.indexOf()是O(n)。

var a = [1, 2, 3, 4, 5];
a.indexOf(5);          


s = new Set(a);
s.has(5);              //Is this O(1)?

Set.has()真的是O(1)吗?

2 个答案:

答案 0 :(得分:4)

我认为具有5个元素的数组不是检查时间复杂度的好方法。

因此,根据@Shidersz的代码段,我制作了一个新的具有许多元素并被调用一次的

  

Set.has()真的是O(1)吗?

。根据下面的测试结果,Set.has()的时间复杂度为O(1)。

const MAX = 10000000
let a = []
a.length = MAX

for (let i = 0; i < MAX; i++) {
  a[i] = i
}

let s = new Set(a)

let o = a.reduce((acc, e) => {
  acc[e] = e
  return acc
}, {})

console.time("Test_Array.IndexOf(0)\t")
a.indexOf(0);
console.timeEnd("Test_Array.IndexOf(0)\t")
console.time("Test_Array.IndexOf(n/2)\t")
a.indexOf(MAX / 2);
console.timeEnd("Test_Array.IndexOf(n/2)\t")
console.time("Test_Array.IndexOf(n)\t")
a.indexOf(MAX);
console.timeEnd("Test_Array.IndexOf(n)\t")

console.time("Test_Set.Has(0)\t\t")
s.has(0)
console.timeEnd("Test_Set.Has(0)\t\t")
console.time("Test_Set.Has(n/2)\t")
s.has(MAX / 2)
console.timeEnd("Test_Set.Has(n/2)\t")
console.time("Test_Set.Has(n)\t\t")
s.has(MAX)
console.timeEnd("Test_Set.Has(n)\t\t")

console.time("Test_Object[0]\t\t")
o[0]
console.timeEnd("Test_Object[0]\t\t")
console.time("Test_Object[n/2]\t")
o[MAX / 2]
console.timeEnd("Test_Object[n/2]\t")
console.time("Test_Object[n]\t\t")
o[MAX]
console.timeEnd("Test_Object[n]\t\t")
.as-console {
  background-color: black !important;
  color: lime;
}

.as-console-wrapper {
  max-height: 100% !important;
  top: 0;
}

答案 1 :(得分:0)

如果读取了has()的{​​{3}},则有一种描述它的算法:

Set.prototype.has(value)的算法:

采取以下步骤:

  
      
  • 让S为this值。
  •   
  • 如果Type(S)不是Object,则抛出TypeError异常。
  •   
  • 如果S没有[[SetData]]内部插槽,则引发TypeError异常。
  •   
  • 让条目作为List,它是S的[[SetData]]内部插槽的值。
  •   
  • 对作为条目元素的每个e重复一次,      
        
    • 如果e不为空并且SameValueZero(e,value)为true,则返回true。
    •   
  •   
  • 返回false。
  •   

显然,基于该算法和单词REPEAT的存在,人们可能会对它O(1)感到困惑(我们可以认为它可能是O(n))。但是,在specification上我们可以看到:

  

Set对象必须使用哈希表或其他机制来实现,这些机制通常提供的访问时间与集合中元素的数量成线性关系。

感谢 @CertainPerformance 指出这一点。

因此,我们可以创建一个测试以比较最坏情况下的Array.indexOf()Set.has(),即查找根本不在数组中的项(感谢 @aquinas (指向此测试):

// Initialize array.
let a = [];

for (let i = 1; i < 500; i++)
{
    a.push(i);
}

// Initialize set.
let s = new Set(a);

// Initialize object.
let o = {};
a.forEach(x => o[x] = true);

// Test Array.indexOf().
console.time("Test_Array.indexOf()");
for (let i = 0; i <= 10000000; i++)
{
    a.indexOf(1000);
}
console.timeEnd("Test_Array.indexOf()");

// Test Set.has().
console.time("Test_Set.has()");
for (let i = 0; i <= 10000000; i++)
{
    s.has(1000);
}
console.timeEnd("Test_Set.has()");

// Test Object.hasOwnProperty().
console.time("Test_Object.hasOwnProperty()");
for (let i = 0; i <= 10000000; i++)
{
    o.hasOwnProperty(1000);
}
console.timeEnd("Test_Object.hasOwnProperty()");
.as-console {background-color:black !important; color:lime;}
.as-console-wrapper {max-height:100% !important; top:0;}

现在,我们可以看到Set.has()的性能优于Array.indexOf()。与Object.hasOwnProperty()的比较还可以作为参考。

结论:

虽然不能保证O(1)的复杂性,但规范要求该方法在亚线性时间中运行。通常,Set.has()的性能将优于Array.indexOf()

另一项测试:

在下一个示例中,我们将生成一组随机的样本数据,并在以后使用它来比较差异方法。

// Generate a sample array of random items.

const getRandom = (min, max) =>
{
    return Math.floor(Math.random() * (max - min) + min);
}

let sample = Array.from({length: 10000000}, () => getRandom(0, 1000));

// Initialize array, set and object.

let a = [];

for (let i = 1; i <= 500; i++)
{
    a.push(i);
}

let s = new Set(a);
let o = {};
a.forEach(x => o[x] = true);

// Test Array.indexOf().

console.time("Test_Array.indexOf()");
for (let i = 0; i < sample.length; i++)
{
    a.indexOf(sample[i]);
}
console.timeEnd("Test_Array.indexOf()");

// Test Set.has().
console.time("Test_Set.has()");
for (let i = 0; i < sample.length; i++)
{
    s.has(sample[i]);
}
console.timeEnd("Test_Set.has()");

// Test Object.hasOwnProperty().
console.time("Test_Object.hasOwnProperty()");
for (let i = 0; i < sample.length; i++)
{
    o.hasOwnProperty(sample[i]);
}
console.timeEnd("Test_Object.hasOwnProperty()");
.as-console {background-color:black !important; color:lime;}
.as-console-wrapper {max-height:100% !important; top:0;}

最后,对于第一版答案可能引起的困惑,我想道歉。感谢所有人让我对自己的错误有更好的理解。