Временная сложность подстроки Java ()
Какова временная сложность String#substring() метод в Java?
6 ответов
Новый ответ
Начиная с обновления 6 во время жизни Java 7, поведение substring изменил, чтобы создать копию - так каждый String относится к char[] насколько я знаю, это не разделяется ни с каким другим объектом. Итак, на данный момент, substring() стал операцией O(n), где n - числа в подстроке.
Старый ответ: до Java 7
Недокументированное - но на практике O(1), если вы предполагаете, что сборка мусора не требуется и т. Д.
Это просто строит новый String объект ссылается на тот же базовый char[] но с разными значениями смещения и числа. Таким образом, стоимость - это время, затрачиваемое на проверку и создание одного нового (достаточно маленького) объекта. Это O(1), поскольку разумно говорить о сложности операций, которые могут изменяться во времени в зависимости от сборки мусора, кэшей ЦП и т. Д. В частности, это не зависит напрямую от длины исходной строки или подстроки.,
Это был O(1) в более старых версиях Java - как сказал Джон, он просто создал новую строку с тем же базовым char[], с другим смещением и длиной.
Однако, это фактически изменилось, началось с Java 7, обновление 6.
Совместное использование char [] было исключено, а поля смещения и длины были удалены. substring() теперь просто копирует все символы в новую строку.
Ergo, подстрока - это O(n) в Java 7, обновление 6
Теперь это линейная сложность. Это после исправления проблемы утечки памяти для подстроки.
Итак, из Java 1.7.0_06 помните, что String.substring теперь имеет линейную сложность вместо постоянной.
Добавление доказательства к ответу Джона. У меня были те же сомнения, и я хотел проверить, влияет ли длина строки на функцию подстроки. Написан следующий код, чтобы проверить, от какого параметра зависит подстрока.
import org.apache.commons.lang.RandomStringUtils;
public class Dummy {
private static final String pool[] = new String[3];
private static int substringLength;
public static void main(String args[]) {
pool[0] = RandomStringUtils.random(2000);
pool[1] = RandomStringUtils.random(10000);
pool[2] = RandomStringUtils.random(100000);
test(10);
test(100);
test(1000);
}
public static void test(int val) {
substringLength = val;
StatsCopy statsCopy[] = new StatsCopy[3];
for (int j = 0; j < 3; j++) {
statsCopy[j] = new StatsCopy();
}
long latency[] = new long[3];
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
latency[j] = latency(pool[j]);
statsCopy[j].send(latency[j]);
}
}
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println(
" Avg: "
+ (int) statsCopy[i].getAvg()
+ "\t String length: "
+ pool[i].length()
+ "\tSubstring Length: "
+ substringLength);
}
System.out.println();
}
private static long latency(String a) {
long startTime = System.nanoTime();
a.substring(0, substringLength);
long endtime = System.nanoTime();
return endtime - startTime;
}
private static class StatsCopy {
private long count = 0;
private long min = Integer.MAX_VALUE;
private long max = 0;
private double avg = 0;
public void send(long latency) {
computeStats(latency);
count++;
}
private void computeStats(long latency) {
if (min > latency) min = latency;
if (max < latency) max = latency;
avg = ((float) count / (count + 1)) * avg + (float) latency / (count + 1);
}
public double getAvg() {
return avg;
}
public long getMin() {
return min;
}
public long getMax() {
return max;
}
public long getCount() {
return count;
}
}
}
Вывод на выполнение в Java 8:
Avg: 128 String length: 2000 Substring Length: 10
Avg: 127 String length: 10000 Substring Length: 10
Avg: 124 String length: 100000 Substring Length: 10
Avg: 172 String length: 2000 Substring Length: 100
Avg: 175 String length: 10000 Substring Length: 100
Avg: 177 String length: 100000 Substring Length: 100
Avg: 1199 String length: 2000 Substring Length: 1000
Avg: 1186 String length: 10000 Substring Length: 1000
Avg: 1339 String length: 100000 Substring Length: 1000
Проверка функции подстроки зависит от длины запрашиваемой подстроки, а не от длины строки.
O(1), потому что копирование исходной строки не выполняется, он просто создает новый объект-обертку с другой информацией о смещении.
Судите сами по следующему, но недостатки производительности Java лежат где-то еще, а не здесь, в подстроке строки. Код:
public static void main(String[] args) throws IOException {
String longStr = "asjf97zcv.1jm2497z20`1829182oqiwure92874nvcxz,nvz.,xo" +
"aihf[oiefjkas';./.,z][p\\°°°°°°°°?!(*#&(@*&#!)^(*&(*&)(*&" +
"fasdznmcxzvvcxz,vc,mvczvcz,mvcz,mcvcxvc,mvcxcvcxvcxvcxvcx";
int[] indices = new int[32 * 1024];
int[] lengths = new int[indices.length];
Random r = new Random();
final int minLength = 6;
for (int i = 0; i < indices.length; ++i)
{
indices[i] = r.nextInt(longStr.length() - minLength);
lengths[i] = minLength + r.nextInt(longStr.length() - indices[i] - minLength);
}
long start = System.nanoTime();
int avoidOptimization = 0;
for (int i = 0; i < indices.length; ++i)
//avoidOptimization += lengths[i]; //tested - this was cheap
avoidOptimization += longStr.substring(indices[i],
indices[i] + lengths[i]).length();
long end = System.nanoTime();
System.out.println("substring " + indices.length + " times");
System.out.println("Sum of lengths of splits = " + avoidOptimization);
System.out.println("Elapsed " + (end - start) / 1.0e6 + " ms");
}
Выход:
подстрока 32768 раз Сумма длин разбиений = 1494414 Прошло 2,446679 мс
Если это O(1) или нет, зависит. Если вы просто ссылаетесь на одну и ту же строку в памяти, то представьте себе очень длинную строку, вы создаете подстроку и прекращаете ссылаться на длинную строку. Было бы неплохо освободить память на долгое время?
До Java 1.7.0_06: O(1).
После Java 1.7.0_06: O(n). Это было изменено из-за утечки памяти. После полей offset а также count были удалены из String, реализация подстроки стала O (n).
Для получения дополнительных сведений перейдите по ссылке: http://java-performance.info/changes-to-string-java-1-7-0_06/