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Javaのsubstring（）の時間の複雑さ

JavaのString#substring()メソッドの時間の複雑さは何ですか？

javasubstringtime-complexity
76
TimeToCodeTheRoad

新しい回答

Java 7の存続期間内の更新6の時点で、substringの動作がコピーを作成するように変更されたため、すべてのStringはnotであるchar[]を参照します私の知る限り、他のオブジェクトと共有。したがって、その時点で、substring()はO(n)操作になりました。ここで、nはサブストリング内の数字です。

旧回答：Java 7以前

文書化されていません-ただし、ガベージコレクションが不要であると仮定した場合、実際にはO(1)など.

基盤となる同じchar[]を参照するが、オフセット値とカウント値が異なる新しいStringオブジェクトを作成するだけです。そのため、コストは検証を実行して単一の新しい（合理的に小さな）オブジェクトを構築するのにかかる時間です。ガベージコレクション、CPUキャッシュなどに基づいて時間的に変化する可能性のある操作の複雑さについて話すのが賢明である限り、それはO(1)です。特に、直接の長さに依存しません元の文字列または部分文字列。

119
Jon Skeet

O(1) Javaの古いバージョンでは-Jonが述べたように、同じ基になるchar []で新しい文字列を作成しました。異なるオフセットと長さ。

ただし、実際にはJava 7 update 6。

Char []共有が排除され、オフセットと長さのフィールドが削除されました。 substring（）は、すべての文字を新しい文字列にコピーするだけです。

エルゴ、サブストリングはO(n) in Java 7 update 6

29
Chi

今では線形の複雑さです。これは、サブストリングのメモリリークの問題を修正した後です。

そのため、Java 1.7.0_06では、String.substringが一定ではなく線形の複雑さを持つことに注意してください。

7
friends.pallav

O（1）は、元の文字列のコピーが行われないため、異なるオフセット情報を持つ新しいラッパーオブジェクトを作成するだけです。

2
rodion

Jonの答えに証拠を追加します。同じ疑問があり、文字列の長さが部分文字列関数に影響を与えるかどうかを確認したかった。次のコードは、サブストリングが実際に依存するパラメーターを確認するために書かれています。

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;
        }
    }

}

Java 8の実行時の出力は次のとおりです。

 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

部分文字列関数の証明は、文字列の長さではなく、要求された部分文字列の長さに依存します。

2
Pavan Konduri

フォローするかどうか判断してください。しかし、Javaのパフォーマンス上の欠点はどこかにあります。ここでは文字列の部分文字列ではありません。コード：

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");
    }

出力：

サブストリング32768回
スプリットの長さの合計= 1494414 
経過2.446679ミリ秒

O(1)であるかどうか、依存します。メモリ内で同じ文字列を参照する場合、very long Stringを想像すると、部分文字列を作成し、long参照を停止します。長い間メモリを解放するのはいいことではないでしょうか？

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peenut