如何加快我的 ArrayList 搜索？

Question

我目前有一个 ArrayList 持有我创建的类的对象，然后我在 for loop 中解析 ArrayList 搜索并比较来自 ArrayList 和一些全局 variables 的一些数据加载到其他地方，但是这个ArrayList 不断增长，最终将有大约 115 个元素到最后，这需要很长时间才能搜索，执行此操作的函数也会为我阅读的每一行调用一次来自文本文件，文本文件的长度通常约为 400-500 行，因此您可以看出即使在小文件上进行测试也是非常缓慢的过程。有没有办法通过使用另一个collection 而不是ArrayList 来加快速度，我使用ArrayList 的原因是我必须知道它在找到匹配项时所在的索引。

这是类：

private ArrayList<PanelData> panelArray = new ArrayList<PanelData>(1);

    public class PanelData {
        String dev = "";
        String inst = "";
        double tempStart = 0.0;
        double tempEnd = 0.0;
    }

功能：

public void panelTimeHandler (double timeStart, double timeEnd) throws SQLException {   
        PanelData temps = new PanelData();
        temps.dev = devIDStr;
        temps.inst = instanceStr;
        temps.tempStart = timeStart;
        temps.tempEnd = timeEnd;
        boolean flag = false;

        if(!flag)
        {
            panelArray.add(temps);
            flag = true;
        }

        for(int i = 0; i < panelArray.size(); ++i ) {
            if(panelArray.get(i).dev.equals(devIDStr) && panelArray.get(i).inst.equals(instanceStr)) {
                if(panelArray.get(i).tempStart <= timeStart  && panelArray.get(i).tempEnd >= timeEnd ) {
                    //Do Nothing
                }
                else 
                {
                    temps.dev = devIDStr;
                    temps.inst = instanceStr;
                    temps.tempStart = timeStart;
                    temps.tempEnd = timeEnd;
                    insert();
                    panelArray.set(i, temps);
                }
            }
            else
            {
                temps.dev = devIDStr;
                temps.inst = instanceStr;
                temps.tempStart = timeStart;
                temps.tempEnd = timeEnd;
                panelArray.add(temps);
                insert();
            }
        }
    }

如果您还有什么想看的，尽管问，谢谢。牛肉。

更新：添加了 insert() 函数

private void insert() throws SQLException
{
    stmt = conn.createStatement();  

    String sqlStm = "update ARRAY_BAC_SCH_Schedule set SCHEDULE_TIME = {t '" + finalEnd + "'} WHERE SCHEDULE_TIME >=  {t '" + finalStart + "'} AND" +
        " SCHEDULE_TIME <=  {t '" + finalEnd + "'} AND VALUE_ENUM = 0 AND DEV_ID = " + devIDStr + " and INSTANCE = " + instanceStr;
    int updateSuccess = stmt.executeUpdate(sqlStm);

    if (updateSuccess < 1)
    {   
        sqlStm = "insert into ARRAY_BAC_SCH_Schedule (SITE_ID, DEV_ID, INSTANCE, DAY, SCHEDULE_TIME, VALUE_ENUM, Value_Type) " +
                " values (1, " + devIDStr + ", " + instanceStr + ", " + day + ", {t '" + finalStart + "'}, 1, 'Unsupported')";
        stmt.executeUpdate(sqlStm);
        sqlStm = "insert into ARRAY_BAC_SCH_Schedule (SITE_ID, DEV_ID, INSTANCE, DAY, SCHEDULE_TIME, VALUE_ENUM, Value_Type) " +
                " values (1," + devIDStr + ", " + instanceStr + ", " + day + ", {t '" + finalEnd + "'}, 0, 'Unsupported')";
        stmt.executeUpdate(sqlStm);
    }
    if(stmt!=null)
        stmt.close();
}

更新：

感谢 Matteo，我意识到我正在添加到数组中，即使我直到第 10 个元素才找到匹配项，然后它会在前 9 次添加到数组中，这在数组中创建了许多额外的元素，这就是为什么它太慢了，我添加了一些中断并对功能进行了一些调整，它大大提高了性能。谢谢大家的意见

Answer 1

您可以使用LinkedHashSet。似乎您只将元素添加到列表的末尾，这正是 LinkedHashSet 在插入元素时所做的。
但是请注意，LinkedHashSet 不允许重复，因为它是一个集合。
使用contains()搜索元素是否存在将是O(1)

使用LinkedHashSet 还可以让您跟踪元素的添加位置，并按照插入顺序对其进行迭代。

Answer 2

使用hashmap 怎么样？

我会为密钥创建一个小类：

class Key {
  String dev, instr;

  // todo: implements equals & hashCode
}

并创建地图：

Map<Key, PanelData> map = new HashMap...

然后您可以通过调用map.get(new Key(...)) 轻松找到您需要的元素。

除了创建一个新类之外，您还可以调整 PanelData 类，实现方法 equals 和 hashcode 以便两个类在它们的 dev 和 instr 相等时相等。在这种情况下，您的地图变为：

Map<PanelData, PanelData> map ...

// to add:
map.put(temps, temps)

// to search:
PanelData elem = map.get(new PanelData(desiredDev, desiredInstr));

Answer 3

这里有很多优化。

1) 调用：panelArray.get(i) 被重复使用。在循环外声明一个 PanelData 变量，但只在循环开始时初始化一次：

PanelData pd = null;
for (int i = 0; i < panelArray.size(); ++i) {
    pd = panelArray.get(i);

    ...
}

2) 如果您的数据集允许，请考虑使用一些地图来帮助加快查找时间：

HashMap<String, PanelData> devToPanelDataMapping = new HashMap<String,PanelData>();
HashMap<String, PanelData> instToPanelDataMapping = new HashMap<String,PanelData>();

3) 考虑将字符串散列为整数或长整数，因为 String.equals() 与 (int == int) 相比速度较慢

4) 如果 ArrayList 是只读的，也许多线程解决方案可能会有所帮助。从文本文件中读取行的线程可以将单独的数据行分发给不同的“工作”线程。

Answer 4

1) 首次创建 PanelArray 时，它的最大预期大小 + 10%。 List<PanelData> panelArray = new ArrayList<PanelData>(130) - 这将防止数组的动态重新分配，从而节省处理时间。

2) insert() 做什么？很可能那是你的资源猪。

Answer 5

这个问题最好用不同的数据结构来解决，例如HashMap 或SortedSet。

为了使用HashMap，您需要定义一个可以为dev 和inst 字符串对生成哈希码的类。一种解决方案是这样的：

public class DevAndInstPair
{
    private String dev, inst;

    @Override
    public int hashCode() {
        return ((dev.hashCode() * 0x490aac18) ^ inst.hashCode());
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (o == null || !(o instanceof DevAndInstPair)) {
            return false;
        }
        DevAndInstPair other = (DevAndInstPair) o;
        return (dev.equals(other.dev) && inst.equals(other.inst));
    }
}

然后您将使用HashMap<DevAndInstPair, PanelData> 作为地图类型。

或者，如果您知道某个字符从未出现在dev 字符串中，那么您可以使用该字符作为分隔dev 值和inst 值的分隔符。假设这个字符是一个连字符（'-'），键值是dest + '-' + inst，映射的键类型是String。

要使用SortedSet，您要么让PanelData 实现Comparable<PanelData>，要么编写一个实现Comparator<PanelData> 的类。记住比较操作必须和equals一致。

SortedSet 比HashMap 使用起来有点棘手，但我个人认为它是解决这个问题的更优雅的解决方案。