Android 中快速、低功耗/cpu 字符串匹配答案

【问题标题】：Rapid, low power/cpu string matching in AndroidAndroid 中快速、低功耗/cpu 字符串匹配
【发布时间】：2019-03-04 22:06:37
【问题描述】：

我正在开发一个应用程序，该应用程序接受语音输入，并将该输入与清单中的已知项目进行匹配。

清单中的每个项目都有一个别名列表，因此具有长标题的项目可以匹配到较短的名称。

例如：

class Product
{
  itemname: "Old Stinky's Western Kentucky Big Rig Polish",
  aliases: ["old stinky", "other alias"]
}

然后加载到内存中为：

public List<Product> Collection;
Collection.Add(alltheproducts);

然后匹配通过：

public String isProductOrAlias(String lowertext) 
for (Product p: products.Collection) {
    if(lowertext.equals(p.name.toLowerCase()))
        return p.name;
    if(p.aliases != null) {
        for (String s: p.aliases) {
            if(lowertext.equals(s.toLowerCase()))
                return p.name;
        }
    }
}

这在原型中的 25 个测试批次中效果很好，但最终需要在手机上尽可能接近实时地处理 5,000-10,000 个项目。

核心问题：

假设我可以在内存中保存 10,000 个这些项目（样本时钟大约为 64 KB，因此 10,000 个项目总共不到 1 MB），在 android 上使用什么来将这些对象存储在内存中的最佳集合是，用数据填充该对象然后找到匹配元素的最快方法是什么？

【问题讨论】：

相关：Fastest way to check if a List<String> contains a unique String
@MorrisonChang 我看过很多帖子引用 Trie 或 HashSet 甚至 Set，但它们似乎都是针对字符串的平面列表。有了这里的层次结构，我希望某种 lambda 表达式匹配得最快，但我不确定它是什么样子。
如果没有关于您的数据集及其搜索方式的更多信息（即为什么不首先使用别名，因为输入来自语音），除了尝试一些、测试和然后在尽可能接近的生产环境中检查和测量性能。快速执行通常意味着在内存（索引）或预处理时间（即离线构建 trie 并在应用启动时加载）方面进行一些其他权衡。
Lambda 表达式对速度没有任何帮助，因为它们主要是一个句法特性。您需要的是 Map 以便快速查找。

标签： java android performance kotlin

【解决方案1】：

假设没有重复的别名或产品名称，您可以使用Map 轻松完成此操作。 Kotlin 版本是：

data class Product(val name: String, val aliases: Array<String>)

fun test() {
    val products = listOf<Product>( ... )

    // Do this once, create a map from name and aliases to the product
    val productIndex = products.asSequence().flatMap { product ->
        val allKeys = sequenceOf(product.name) + product.aliases
        allKeys.map { it.toLowerCase() to product }
    }.toMap() 
    // now name => product and each alias => product are mapped in productIndex

    val matchingProduct = productIndex["something"] // search lower case name

    println(matchingProduct?.name ?: "<not found>")
}

除非您进行前缀匹配，否则 Trie 没有意义。一个 Set 没有意义，因为你只能告诉“它是否存在”而不是“它与哪个匹配”。地图将从任何地方转到原始的Product，您可以从中获得名称。

另外，你用 Kotlin 重写的蛮力匹配算法是对你另一个问题的回答：https://stackoverflow.com/a/52565549/3679676

【讨论】：