java arrayList remove（元素）的时间复杂性

我试图绘制ArrayList的remove（element）方法的时间复杂度。 我的理解是它应该是O（N），然而，它给了我一个O（1）。有人能指出我做错了什么吗？？ 先谢谢你

   public static void arrayListRemoveTiming(){
    long startTime, midPointTime, stopTime;
    // Spin the computer until one second has gone by, this allows this
    // thread to stabilize;
    startTime = System.nanoTime();
    while (System.nanoTime() - startTime < 1000000000) {
    }
    long timesToLoop = 100000;
    int N;
    ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

    // Fill up the array with 0 to 10000
    for (N = 0; N < timesToLoop; N++)
        list.add(N);

    startTime = System.nanoTime();
    for (int i = 0; i < list.size() ; i++) {
        list.remove(i);

        midPointTime = System.nanoTime();
        // Run an Loop to capture other cost.
        for (int j = 0; j < timesToLoop; j++) {

        }
        stopTime = System.nanoTime();

        // Compute the time, subtract the cost of running the loop
        // from the cost of running the loop.

        double averageTime = ((midPointTime - startTime) - (stopTime - midPointTime))
                / timesToLoop;

        System.out.println(averageTime);
    }


}

publicstaticvoid arrayListRemoveTiming（）{
长启动时间、中点时间、停止时间；
//旋转计算机直到一秒钟过去，这允许
//线程稳定；
startTime=System.nanoTime（）；
而（System.nanoTime（）-startTime<100000000）{
}
长时间toloop=100000；
int N；
ArrayList=新建ArrayList（）；
//用0到10000填充数组
对于（N=0；N//计算时间，减去运行循环的成本
//从运行循环的成本中。
双平均时间=（（中点时间-开始时间）-（停止时间-中点时间））
/时间间隔；
系统输出打印项次（平均时间）；
}
}

删除（int）

删除第i个索引处的元素，即O（1）

您可能需要

remove（Object）

这是您需要调用

remove（Integer.valueOf（i））

---

如果您的列表中没有按顺序排列元素，则更为明显，

删除的成本是
O（n）
，因为您必须将元素在“左”点上方移动一次。如果您的测试代码给出了
O（1）
，那么您没有正确地测量它：-）

例如，OpenJDK源代码有以下内容：

public E remove(int index) {
    rangeCheck(index);

    modCount++;
    E oldValue = elementData(index);

    int numMoved = size - index - 1;
    if (numMoved > 0)
        System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                         numMoved);
    elementData[--size] = null; // Let gc do its work

    return oldValue;
}

而
System.arraycopy
是此函数的
O（n）
成本


此外，我不确定您是否已经很好地考虑了这一点：

for (int i = 0; i < list.size() ; i++)
    list.remove(i);

依此类推，因为删除元素
0
的操作会向左移动所有其他元素-删除原始偏移量0后，原来位于偏移量1的项目将位于偏移量0，然后继续删除偏移量1

你最好是：

list.remove(0);

在循环内部。
首先，您并不是在测量代码的复杂性。你所做的是衡量（或试图衡量）绩效。当您绘制数字图（假设它们被正确测量）时，您将得到特定用例在缩放变量的有限值范围内的性能曲线

这与计算复杂性度量不同；i、 e.大O或相关。这些是关于数学极限，因为缩放变量趋于无穷大

这不仅仅是吹毛求疵。很容易构造示例1，当N变得非常大时，性能特征会发生显著变化

当您在一系列值上绘制性能曲线并拟合曲线时，您要做的是估计复杂性

1-一个真实的例子是当
N
达到
2^31
时，各种
HashMap
函数从
O（1）
切换到
O（N）
（使用非常小的
C
）的平均复杂度。该模式是因为哈希数组不能超出
2^31
插槽


第二点是，
ArrayList.remove（index）
的复杂性对
index
的值以及列表长度很敏感


对于平均和最坏情况，
O（N）
的“广告”复杂性


在最好的情况下，复杂性实际上是
O（1）
。真的

当删除列表的最后一个元素时会发生这种情况；i、 e.
index==list.size（）-1
。可以在零复制的情况下执行；看看@paxdiablo在回答中包含的代码




现在谈谈你的问题。代码可能给出不正确测量值的原因有很多。例如：


您没有考虑JIT编译开销和其他JVM预热效应


我可以看到JIT编译器可能优化整个循环的地方


你测量时间的方式很奇怪。试着把它当作代数

        ((midPoint - start) - (stop - midPoint)) / count;

现在简化。。。而
中点
项将被抵消


您只从列表中删除了一半的元素，因此您只能测量50000到100000范围内的缩放变量。（我想你是在用缩放变量作图，也就是说，你是在用f（N+5000）和N作图


您正在测量的时间间隔对于您机器上的时钟分辨率来说可能太小。（请阅读
nanoTime（）
的javadocs，查看它保证的分辨率。）



我建议想要避免上述错误的人应该阅读：



从理论上讲，移除数组中的对象是O（n），即使使用随机访问（索引）移除仅为O（1），O（n）来自重新排列的部分，其中项目被移动以替换该项目。“从运行循环的成本中减去运行循环的成本”？这赢得了有史以来最无用的评论奖：-）空循环应该做什么？始终绘制时间度量。这确实是分析代码性能的一项重要技术。O（N）与O（1）是一个不同的世界，并且确实指向了一个无效的实现——如果您在一个不重要的大小范围内测量它，并且看到图形清楚地遵循这个规律（即，在日志图上是直线）。
remove（int）
不是
O（1）
。它是
O（n）
。如果除去最后一个元素以外的任何元素，则必须
        ((midPoint - start) - (stop - midPoint)) / count;