enum.values() 的复杂性答案

【问题标题】：Complexity of enum.values()enum.values() 的复杂性
【发布时间】：2014-11-23 13:26:11
【问题描述】：

我有一个非常简单的枚举如下：

public enum Colour { RED, BLUE, GREEN; }

这里我放了三种颜色，但它可能有一个undefined尺寸。

这个 Enum 将用于一个可以有 undefined 个实例（数百、数千甚至数百万）的类。

在这个类中，我有一个必须返回随机颜色的方法。

对此我有两种选择。

private Colour[] colours;

public Datastructure() {

    colours = Colour.values();
}

public Colour getRandomColour() {
     return colours[rand.nextInt() % colours.length];
}

或者我可以继续调用 Colour.values() 而不是创建颜色列表。

public Colour getRandromColour() {
     return Colour.values()[rand.nexInt() % Colour.values().length]

在第一个选项中，创建了一个额外的数组。请记住，此类可能有很多实例，因此可能会被视为浪费内存，并且可能还会影响运行时间（实例化数组）。尤其是当有很多类实例时。

在第二个选项中， Colour.values() 被调用了几次（在这个简单的例子中它只有几次，但在我的项目中它有点复杂并且有更多的调用）所以这可以被认为是浪费CPU 使用率。

我更喜欢使用第二个选项，但我很好奇 Colour.values() 方法的复杂性，我担心它可能是线性 O(n)。 n 是枚举中颜色的数量。当有很多颜色时，这将是可怕的。

还是只是权衡取舍，取其二？

tl;dr Enum.values() 的复杂度是多少？

【问题讨论】：

你在浪费时间尝试对完全不相关的东西进行微优化。
@BoristheSpider 解释一下？
取模是一项昂贵的操作。你最好打电话给rand.nextInt(values().length)。
如果你关心微优化，你应该使用c++。
@Auberon 然后考虑this link，它将给出枚举元素的最大数量为 65535。

标签： java enums complexity-theory

【解决方案1】：

Colour.values() 返回的数组总是包含相同的元素，但是values() 每次调用它都会创建一个 new 数组（所以它是 O(n)，其中 n 是枚举值的数量)。而且您永远不会修改该数组。因此，每次需要时调用该方法都是浪费时间。在 DataStructure 类的每个实例中存储一个数组是浪费时间和内存。我只需调用该方法一次并将该数组缓存在一个常量中：

private static final Colour[] COLOURS = colour.values();

public Colour getRandomColour() {
    return COLOURS[rand.nextInt(COLOURS.length)];
}

只要确保这个数组永远不会暴露在类之外。

还要注意 Random.nextInt(limit) 的用法，它完全符合您的要求，可能更快，并且比使用模数更清楚地表达了意图。

【讨论】：

谢谢。有点奇怪，我没有想到这一点。您能否修改您的答案，使其提及@BoristheSpider 指出的内容？（取模很昂贵 + .values() 与 .clone() 等价，即 O(n)）
@Auberon 回答已修改。
就我个人而言，我会在枚举类本身内完成所有这些工作（将 rand 和 COLORS 定义为其私有静态成员，将 getRandomColour 定义为公共静态成员）。保持Colour相关函数封装在Colour中。
@RealSkeptic 这当然是一个有效的选择。这主要取决于您如何看待getRandomColour()：它是一种普遍有用且许多类需要调用的方法，还是仅在特定用例中有用且不应污染公众的方法枚举的 API？

【解决方案2】：

为什么不把缓存的数组放在 Color 枚举本身的静态字段中。然后在 Color 枚举中提供一个方法来返回一个随机条目。

无论如何，Color 枚举拥有这段数据/方法是有意义的。

【讨论】：