创建计数数组的最有效方法

Question

创建一个给定长度的数组最有效的方法是什么，每个元素都包含它的下标？

我的虚拟代码的可能描述：

/**
 * The IndGen function returns an integer array with the specified dimensions.
 *  
 *  Each element of the returned integer array is set to the value of its 
 *  one-dimensional subscript.
 *  
 *  @see Modeled on IDL's INDGEN function: 
 *      http://idlastro.gsfc.nasa.gov/idl_html_help/INDGEN.html 
 *  
 *  @params size
 *  @return int[size], each element set to value of its subscript
 *  @author you
 *  
 *  */

public int[] IndGen(int size) {
    int[] result = new int[size];
    for (int i = 0; i < size; i++) result[i] = i;
    return result;
}

其他提示，例如文档样式，欢迎使用。

编辑

我在其他地方读到过 for 循环与其他方法相比效率低下，例如在 Copying an Array 中：

使用克隆：93 毫秒

使用 System.arraycopy：110 毫秒

使用 Arrays.copyOf：187 毫秒

使用 for 循环：422 毫秒

我对这个网站上一些问题的富有想象力的回答印象深刻，例如，Display numbers from 1 to 100 without loops or conditions。这是一个可能建议一些方法的答案：

public class To100 {
public static void main(String[] args) {
        String set = new java.util.BitSet() {{ set(1, 100+1); }}.toString();
        System.out.append(set, 1, set.length()-1);
    }
}

如果您无法解决这个具有挑战性的问题，无需发泄：只需继续下一个未回答的问题，您可以处理。

Answer 1

由于一次使用 TB 的内存是不可行的，尤其是同时使用它们进行任何计算，您可能会考虑使用生成器。 （您可能打算循环遍历数组，对吗？）使用生成器，您不需要初始化数组（因此您可以立即开始使用它）并且几乎不使用内存（O（1））。

我在下面包含了一个示例实现。它受到long 原语的限制。

import java.util.Iterator;
import java.util.NoSuchElementException;

public class Counter implements Iterator<Long> {
    private long count;
    private final long max;

    public Counter(long start, long endInclusive) {
        this.count = start;
        this.max = endInclusive;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return count <= max;
    }

    @Override
    public Long next() {
        if (this.hasNext())
            return count++;
        else
            throw new NoSuchElementException();

    }

    @Override
    public void remove() {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
}

在下面找到一个使用演示。

Iterator<Long> i = new Counter(0, 50);
while (i.hasNext()) {
    System.out.println(i.next());  // Prints 0 to 50
}

Answer 2

我唯一想到的是使用“++i”而不是“i++”，但我认为java编译器已经有了这个优化。

除此之外，这几乎是最好的算法。

你可以创建一个类，它的行为就像它有一个数组但它没有，它只会返回它得到的相同数字（也就是身份函数），但这不是你所要求的.

Answer 3

正如其他人在他们的回答中所说，您的代码已经接近我能想到的最有效的，至少对于小型数组而言。如果您需要多次创建这些数组并且它们非常大，那么您可以一次创建所有数组，然后复制它们，而不是在 for 循环中不断迭代。如果数组非常大，复制操作将比遍历数组更快。它会是这样的（在这个例子中最多有 1000 个元素）：

public static int[][] cache = {{0},{0,1},{0,1,2},{0,1,2,3},{0,1,2,3,4}, ..., {0,1,2,...,998,999}};

然后，在您需要多次创建这些数组的代码中，您将使用如下代码：

int[] arrayOf50Elements = Arrays.copyOf(cache[49], 50);

请注意，这种方式会使用大量内存来提高速度。我想强调的是，只有当您需要多次创建这些数组，数组非常大，并且最大速度是您的要求之一时，这才值得复杂化。在我能想到的大多数情况下，您提出的解决方案都是最好的。

编辑：我刚刚看到您需要大量的数据和内存。我提出的方法需要 n^2 级的内存，其中 n 是您期望拥有的最大整数。在这种情况下，这是不切实际的，因为您需要大量的内存。忘记这个吧。我离开这个帖子是因为它可能对其他人有用。