Quelle est la complexité temporelle de la String#substring()méthode en Java?
Quelle est la complexité temporelle de la String#substring()méthode en Java?
Réponses:
Nouvelle réponse
A partir de la mise à jour 6 au sein de la vie de Java 7, le comportement de substringchangé pour créer une copie - de sorte que chaque Stringfait référence à un char[]qui est pas partagé avec un autre objet, pour autant que je suis au courant. Donc, à ce stade, substring()est devenue une opération O (n) où n est les nombres de la sous-chaîne.
Ancienne réponse: pré-Java 7
Non documenté - mais en pratique O (1) si vous supposez qu'aucun garbage collection n'est requis, etc.
Il construit simplement un nouvel Stringobjet faisant référence au même sous-jacent char[]mais avec des valeurs de décalage et de comptage différentes. Le coût est donc le temps nécessaire pour effectuer la validation et construire un seul nouvel objet (raisonnablement petit). C'est O (1) dans la mesure où il est raisonnable de parler de la complexité des opérations qui peuvent varier dans le temps en fonction du ramasse-miettes, des caches CPU, etc. En particulier, cela ne dépend pas directement de la longueur de la chaîne d'origine ou de la sous-chaîne .
C'était O (1) dans les anciennes versions de Java - comme Jon l'a dit, il venait de créer une nouvelle chaîne avec le même char sous-jacent [], et un décalage et une longueur différents.
Cependant, cela a en fait changé depuis la mise à jour 6 de Java 7.
Le partage char [] a été éliminé, et les champs offset et length ont été supprimés. substring () copie maintenant simplement tous les caractères dans une nouvelle chaîne.
Ergo, la sous-chaîne est O (n) dans Java 7 mise à jour 6
char[]...
C'est maintenant une complexité linéaire. C'est après avoir résolu un problème de fuite de mémoire pour la sous-chaîne.
Donc, à partir de Java 1.7.0_06, rappelez-vous que String.substring a maintenant une complexité linéaire au lieu d'une constante.
Ajout de preuves à la réponse de Jon. J'avais le même doute et je voulais vérifier si la longueur de la chaîne avait des effets sur la fonction de la sous-chaîne. Code suivant écrit pour vérifier de quelle sous-chaîne de paramètre dépend réellement.
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;
}
}
}
La sortie lors de l'exécution dans Java 8 est:
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
La preuve de la fonction de sous-chaîne dépend de la longueur de la sous-chaîne demandée et non de la longueur de la chaîne.
Jugez par vous-même de la suite, mais les inconvénients de performance de Java se trouvent ailleurs, pas ici dans la sous-chaîne d'une chaîne. Code:
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");
}
Production:
sous-chaîne 32768 fois Somme des longueurs des divisions = 1494414 Ms 2.446679 écoulé
Si c'est O (1) ou non, cela dépend. Si vous référencez simplement la même chaîne en mémoire, puis imaginez une chaîne très longue, vous créez une sous-chaîne et arrêtez de référencer une chaîne longue. Ne serait-il pas agréable de libérer de la mémoire pendant longtemps?
Avant Java 1.7.0_06: O (1).
Après Java 1.7.0_06: O (n). Cela a été modifié en raison d'une fuite de mémoire. Une fois que les champs offsetet countont été retirés de la chaîne, la mise en œuvre est devenu sous - chaîne O (n).
Pour plus de détails, veuillez vous référer à: http://java-performance.info/changes-to-string-java-1-7-0_06/