java集合中元素比较的性能答案

【问题标题】：Performance of element-compare in java collectionsjava集合中元素比较的性能
【发布时间】：2015-06-08 14:11:13
【问题描述】：

问题：

给定两个Collection<?>s，检查两者是否包含相同的元素。

假设集合的实际实现是未知的
假设元素的出现顺序不同
假设没有元素在同一个集合中出现两次

解决方案 1：

boolean equals = c1.containsAll(c2) && c2.containsAll(c1);

解决方案 2：

boolean equals = new HashSet<?>(c1).equals(new HashSet<?>(c2));

我会假设 Solution 2 比 Solution 1 更有效 (O(n)) (O(n^ 2)).

我是对的还是我遗漏了什么？

【问题讨论】：

标签： java performance collections

【解决方案1】：

这些的大 O 复杂度是正确的，解决方案 1 涉及为另一个列表中的每个项目（O (n^2)）迭代一个列表 (O (n))。解决方案 2 涉及两个 O (n) 副本并迭代一组 (O (n)) 并在另一组上执行 O (1) .contains() 检查。总而言之，这只是O (n)。

但根据您的限制，您可以做得更好（不是渐近更好，只是更好的实现）。

由于我们假设没有重复元素，因此无需进行第二次.containsAll() 检查。只需检查它们的大小是否相同（可能是O (n)，但它仍然比复制O (n^2) 检查更好）然后执行.containsAll()。
没有必要将c2 转换为Set，因为无论如何它都会被迭代；只需转换c1 并使用.containsAll()。
您可以使用instanceof Set 来测试c1 或c2 是否已经是Set，并使用该对象的.containsAll() 方法；即使另一个对象不是集合，这也会在O (n) 时间内运行，并避免解决方案 2 的复制开销。

【讨论】：

谢谢！我没有想到尺寸比较。很好的答案。
Truth 没有针对这类事情进行了优化，实际上性能可能会差很多。 Truth 是一个测试库，不应在性能关键代码中使用。（在与真理维护者坐在一起的房间里讲话。）
@LouisWasserman 感谢您的洞察力，我已经删除了 Truth 插件。我曾假设 Truth 的流畅设计会使此类优化变得容易，但显然我不应该假设。由于 Truth 不能假设任意集合不包含重复元素，因此它不能安全地将它们同化到集合中。
@user902383 我不明白你的意思。 List 不等于 Set，即使它们包含相同的元素。如果你想比较两个Collections的内容，你必须要么使用.containsAll()，要么在使用.equals()之前确保它们是相同的集合类型。

【解决方案2】：

正如 dimo414 所说，一般来说，是的。但是你总是可以做得更好（不是渐进地更好，只是更快）。它变得更加复杂：

if (c1.size() != c2.size()) {
    return false;
} else if (c1 instanceof Set) {
    return c1.containsAll(c2);
} else if (c2 instanceof Set) {
    return c2.containsAll(c1);
} else {
    return new HashSet<>(c1).containsAll(c2);
}

有些集合的 size 很慢，您可能需要特别处理...

【讨论】：