使用 ArrayList 或 TreeSet 优化代码？

Question

TreeMap<String,ArrayList<String>> statesToPresidents = new TreeMap<String,ArrayList<String>>();
    TreeMap<String,String> reversedMap = new TreeMap<String,String>();
    TreeSet<String> presidentsWithoutStates = new TreeSet<String>();
    TreeSet<String>statesWithoutPresidents = new TreeSet<String>(); while (infile2.ready())
    {
        String president = infile2.readLine();
        if (reversedMap.containsKey(president)==false)
            presidentsWithoutStates.add(president);
    }

    infile2.close();

    System.out.println( "\nThese presidents were born before the states were formed:\n");  // DO NOT REMOVE OR MODIFY

    // YOUR CODE HERE TO PRINT THE NAME(S) Of ANY PRESIDENT(s)
    //  WHO WERE BORN BEFORE THE STATES WERE FORMED = 10%

    Iterator<String> iterator = presidentsWithoutStates.iterator();
    while (iterator.hasNext()){
        System.out.println(iterator.next());
    }

我想知道如果我使用 ArrayList 而不是 TreeSet，我的程序是否会运行得更快。如果它不是 reversedMap 中的键并且当我打印出来时我需要它的排序顺序，我将字符串总裁添加到总裁WithoutStates TreeSet。我应该使用 TreeSet 并随时排序，还是应该只使用 arraylist 并在最后进行排序。我看到了一个类似的问题，但那个人并没有像我一样不断添加元素。

编辑：没有重复

Answer 1

让我们分解运行时间：

数组列表：

• n 插入以摊销的O(1) 每个，给我们O(n)

• 排序采用O(n log n)，假设您使用内置的Collections.sort，或O(n log n) 排序算法。

• 遍历它需要O(n)

总计 = O(n + n log n) = O(n log n)

树集：

• n 插入每个O(log n)，给我们O(n log n)。

• 遍历它需要O(n)

总计 = O(n log n + n) = O(n log n)

结论：

渐近地，我们有相同的表现。

实际上，ArrayList 可能会稍微快一些。

我为什么这么说？好吧，让我们假设它不是。然后我们可以使用TreeSet 对数组进行排序，比专门对其进行排序的方法更快（不必插入ArrayList 所节省的成本相当小）。这似乎违反直觉，不是吗？如果这（始终）是真的，Java 开发人员会简单地用 TreeSet 替换该方法，不是吗？

可以分析与排序相关的常数因子与TreeSet，但这可能相当复杂，并且程序运行的条件也会影响常数因子，因此不能准确。

关于重复的注意事项：

以上假设没有任何重复。

如果有重复项，您绝对不应该使用contains 检查是否要使用ArrayList，而是在之后进行重复删除（这可以通过简单地忽略连续元素来完成，这些元素是排序后的迭代过程中相同）。应该避免contains 检查的原因是因为它需要O(n)，这可能会使整个事情改为O(n²)。

如果有很多重复，TreeSet 可能会更快，因为它只需要O(n log m)，其中m 是重复的数量。排序选项不会如此直接地处理重复项，因此，除非m 非常小，或者你很幸运，否则最终仍会选择O(n log n)。

TreeSet 变得比排序选项更快的确切点确实需要进行基准测试。