论使用HashMap优化双层For循环的实际性能

Posted 2021-01-29 syui-terra

当需要对两个集合进行相互操作的时候，一般需要进行双层For循环,但我们知道双层For在数量越大的时候性能影响越大

这时候我们会想到的其中一种解决方法就是利用Hashmap在查找数据的高效上来优化双层For

我利用下面的代码来模拟测试两种情况的性能：

public static void main(String[] args) {

        for (int i = 0; i < 10000; i += 10) {
            List<String> loopList1 = getLoopList(i);
            List<String> loopList2 = getLoopList(i);
            long loopBy2forTimes = doBy2ForLoop(loopList1, loopList2);
            long loopByHashMapForTimes = doByHashmapForLoop(loopList1, loopList2);
            System.out.println("size:" + i + ": " + loopBy2forTimes + "," + loopByHashMapForTimes);
        }

        for (int i = 10000; i < 100000; i += 10000) {
            List<String> loopList1 = getLoopList(i);
            List<String> loopList2 = getLoopList(i);
            long loopBy2forTimes = doBy2ForLoop(loopList1, loopList2);
            long loopByHashMapForTimes = doByHashmapForLoop(loopList1, loopList2);
            System.out.println("size:" + i + ": " + loopBy2forTimes + "," + loopByHashMapForTimes);
        }
    }

    private static List<String> getLoopList(int size) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            list.add(String.valueOf(i));
        }
        return list;
    }

    private static long doBy2ForLoop(List<String> loopList1, List<String> loopList2) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (String str1 : loopList1) {
            for (String str2 : loopList2) {
                if (str1.equals(str2)) {
                    continue;
                }
            }
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        return endTime - startTime;
    }

    private static long doByHashmapForLoop(List<String> loopList1, List<String> loopList2) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        Map<String, String> loopListMap = loopList2.stream().collect(Collectors.toMap(k -> k, Function.identity()));
        for (String str1 : loopList1) {
            String str2 = loopListMap.get(str1);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        return endTime - startTime;
    }

 

结果： 第一个表格为1~10000， 第二个表格为10000~100000,

 

可以看到双层For数据量越大，执行时间越长，而使用了Hashmap，纵使数据量增长到了10w，执行时间也几乎为0（3-4ms）

嘛当然我们也可以算出上述代码的双层For的时间复杂度为O((1+N)/2)，而使用Hashmap的时间复杂度为O(1)，也可以发现List转Map几乎不耗时间

 但是也要注意到，在数据量低（<2000）的情况下，两者没有区别，而hashmap还需要占用多余的空间

 

结论：选择哪个来遍历还是需要看具体的场景的数据量（但是数据量不清又嫌麻烦的咱大部分情况还是会用hashmap大法了233）