java - ArrayList 有没有比 O(n) 更好的搜索方法？

Question

我有一个测验问题:

If input data of randomList are 4 5 1 2 3 4
Results are:
pick(4) -> 4 4
pick(1) -> 1
pick(2) -> 2
pick(6) -> there is no value

这些是默认代码，我们可以随意将任何代码放在任何地方:

public static void main(String[] args){
    List<Integer> randomList = new ArrayList<>();
    for(int i = 0; i < 100000000; i++) {
        randomList.add(new Random().nextInt());
    }
    .....
    System.out.println("result = " + pick(new Random().nextInt()));

问题是，函数 pick() 的最有效方法是什么比 O(n) 更好？

这是我的 O(n) 版本:

static List<Integer> list2 = new ArrayList<>();

public static void main(String[] args){
    List<Integer> randomList = new ArrayList<>();
    for(int i = 0; i < 10; i++) {
        randomList.add(new Random().nextInt(5)+1);
    }

    list2 = randomList;

    System.out.println("result = " + pick(new Random().nextInt(5)+1));
}

public static String pick(int rand) {
   String result = "";
   System.out.println("search = " + rand);

   for(Integer s : list2) {
        if(s == rand) {
            result = result + " " + rand;
        }
    }
   return result;
}

Answer 1

鉴于您的限制，除了 O(n) 之外没有更好的搜索算法。这样做的原因:

• 您的数据包含 0 到 100,000,000 之间的“随机”值
• 您想收集与给定数字(在您的示例中为 4)匹配的所有值
• 您无法对列表进行排序(这会产生额外的 O(n*log(n)) 开销)

如果您可以将数据集移动到不同的数据结构(例如 Map)，唯一可以改善这一点的方法。然后，您将因加载数据而受到 O(n) 的惩罚，但之后您将能够在恒定时间内找到这些值。