如何在线性时间内从arraylist中删除元素

Question

很好的建议，但其中一些是不允许的（作为流），是非常有限的任务。我一直在寻找 Leo 的算法。

我正在尝试比较 arraylist 元素上的特定字母，并且需要从 arraylist 中删除每个较大的字母。这必须在线性时间内完成，因此remove() 不是一个选项。我该怎么做？

int deleted = 0;
int n = 0;

while (n < A.size()) {
    if (A.get(n).compareTo(x) > 0) {
        //removing here
        removed = removed + 1;
    }
    n++;
}

return removed;

A 是一个带有随机字母的数组列表，x 也是一个随机字母。我需要从A 中删除每个大于给定x 字母的元素。 Remove() 不是一个选项，因为我需要在线性时间内执行此操作，而不是 n^2。

Answer 1

您可以在线性时间内将元素添加到另一个列表。例如：

ArrayList<Integer> result = new ArrayList<Integer>();
for(int n = 0; n < A.size(); n++) {
    if(A.get(n).compareTo(x) <= 0) {
        result.add(A.get(n));
    }
}
return result;

或@Dici 所说的流：

A.stream().filter(n -> n.compareTo(x) <= 0).collect(Collectors.toList());

您可以稍后交换列表，或清除原始列表，然后将 result 中的值复制回该列表中，这也需要线性时间。

虽然使用另一种数据结构来存储数据也可能是有益的。

Answer 2

我们可以使用SortedSet 来获取元素少于给定字符串的集合，这可以通过使用SortedSet.headSet(String key) 方法来实现：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("d");
list.add("l");
list.add("e");
list.add("z");
list.add("x");

SortedSet<String> set = new TreeSet<>(list);
String x = "f"; //string to compare
List<String> elementsLessThanX = new ArrayList<>(set.headSet("f")); 
System.out.println(elementsLessThanX);

输出：

[d, e]

这绝对不是恒定时间，但比 O(n^2) 好。此实现不会修改原始列表。

Answer 3

也许这就是你需要的？

ArrayList<String> b = a.stream().filter(l -> l.compareTo(x) <= 0)
                                .collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

Answer 4

最便宜的解决方案是遍历列表一次，同时增加一个表示匹配条件的元素数量的索引。每次找到一个元素时，都会将其设置在该索引处，并且该索引会递增。最后，您只需删除该索引右侧的所有内容。这样做很便宜，因为在数组列表末尾删除是常数时间。

public static void main(String[] args) {
    List<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 3, 6, 4, 7, 0, 2));
    filterLargerElementsInPlace(list, 4, Comparator.naturalOrder());
    System.out.println(list); // [1, 3, 0, 2]
}

public static <T> void filterLargerElementsInPlace(List<T> list, T max, Comparator<T> cmp) {
    int i = 0;
    for (T elem : list) {
        if (cmp.compare(elem, max) < 0) {
            // mutating the list as we traverse it, but it's safe as i is always less than the current index
            list.set(i++, elem);
        }
    }
    while (list.size() > i) list.remove(list.size() - 1);
}

Answer 5

如果您想在线性时间内从列表本身中删除元素而不是创建新列表，那么您可以这样做。

int i = 0;
int j = 0;

while (j < A.size()) {
    if (A.get(j).compareTo(x) > 0) {
        j++;
    } else if (i < j) {
        A.set(i++, A.get(j++));
    } else {
        i++;
        j++;
    }
}
int oldSize = A.size();
int newSize = oldSize - j + i;
A.subList(newSize, oldSize).clear();

这基本上在列表中运行一次，向下移动元素以覆盖需要过滤掉的元素。然后在最后三行中将列表缩小到大小。