Java 数据结构ArrayList中的高效搜索

我有一个包含节点的ArrayList。节点具有来源、目标和成本。现在我必须迭代整个ArrayList。这会持续超过1000个节点。因此，我尝试按来源对列表进行排序。但是为了在列表中找到对应的一对，我尝试了二进制搜索。不幸的是，只有当我想比较源或目标时，这才有效。但我必须对两者进行比较，才能找到合适的一对。是否还有其他可能搜索ArrayList

您需要将源和目标合并到一个比较器中，例如

compare(T o1, T o2) {
    if(o1.source < o2.source) { return -1; }
    else if(o1.source > o2.source) { return 1; }
    // else o1.source == o2.source
    else if(o1.target < o2.target) { return -1; }
    else if(o1.target > o2.target) { return 1; }
    else return 0;
}

比较（tO1，tO2）{ if（o1.sourceo2.source）{return 1；} //else o1.source==o2.source else如果（o1.targeto2.target）{return 1；} 否则返回0； }

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您可以使用

.compareTo（）

方法来比较节点。

您可以创建两个ArrayList。第一个按源排序，第二个按目标排序。

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然后，您可以使用相应列表上的binarySearch按源或目标进行搜索。

不幸的是，没有。

ArrayList

s不能有效搜索。它们用于存储数据，而不是搜索数据。如果您只想知道是否包含一个项，我建议您使用

HashSet

，因为对于ArrayList，查找的时间复杂度将是O（1），而不是O（n）（假设您为对象实现了一个有效的

equals

方法）

如果您想快速搜索对象，我建议使用

Dictionnary

的实现，比如

HashMap

。如果您能够满足空间要求，则可以有多个贴图，每个贴图都具有不同的关键点，以便无论您必须搜索哪个关键点，都可以快速查找对象。请记住，查找还需要实现正确的

equals

方法。不幸的是，这要求每个键都是唯一的，这在您的情况下可能不是一个好主意

但是，您可以使用

HashMap

为每个源存储一个节点列表，这些节点将键控源作为源。对于成本和目标，您也可以这样做。这样可以大大减少需要迭代的节点数。对于连接很少的网络，这应该是一个很好的解决方案

private HashMap<Source, ArrayList<Node>> sourceMap = new HashMap<Source, ArrayList<Node>>();
private HashMap<Target, ArrayList<Node>> targetMap = new HashMap<Target, ArrayList<Node>>();
private HashMap<Cost, ArrayList<Node>> costMap = new HashMap<Cost, ArrayList<Node>>();

/** Look for a node with a given source */
for( Node node : sourceMap.get(keySource) )
{
    /** Test the node for equality with a given node. Equals method below */
    if(node.equals(nodeYouAreLookingFor) { return node; }
}

如果不这样做，测试将简单地比较引用，这些引用可能相等，也可能不相等，这取决于您处理对象的方式

编辑：只需阅读你的平等基础。equals方法应该在节点类中实现。但是，要使其工作，还需要为源和目标实现并重写equals方法。也就是说，如果它们是对象。但是要注意，如果它们也是

节点

s，这可能会导致相当多的测试跨越整个网络

更新：添加代码以反映注释中代码的用途

ArrayList<Node> matchingNodes = sourceMap.get(desiredSourde).retainAll(targetMap.get(desiredTarget));

ArrayList matchingNodes=sourceMap.get（desiredSourde.retainal（targetMap.get（desiredTarget））；

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现在，您有了一个匹配源和目标条件的所有节点的列表。如果您愿意牺牲一点内存，上述查找的复杂性将为O（| sourceMap |*（| sourceMap |+| targetMap |））。虽然这比所有节点的线性查找要好，O（| allNodeList |），但如果您的网络足够大（我认为它有1000个节点），您可能会受益匪浅。如果你的网络遵循一个自然发生的网络，那么正如阿尔伯特·拉斯洛·巴拉巴西（Albert-LászlóBarabási）所示，它很可能是无标度的。这意味着，将您的网络拆分为至少包含源和目标的列表可能（我没有证据证明这一点）会导致这些列表的无标度大小分布。因此，我相信查找源和目标的复杂性将大大降低，因为| sourceMap |和| targetMap |应该大大低于| allNodeList |。

您可以创建一个帮助器类来存储源-目标对：

class SourceTarget {

    public final Source source; // public fields are OK when they're final and immutable.
    public final Target target; // you can use getters but I'm lazy
                                // (don't give this object setters. Map keys should ideally be immutable)

    public SourceTarget( Source s, Target t ){
        source = s;
        target = t;
    }

    @Override
    public boolean equals( Object other ){
        // Implement in the obvious way (only equal when both source and target are equal
    }

    @Override
    public int hashCode(){
        // Implement consistently with equals
    }
}

然后将您的东西存储在一个

HashMap

中，每个源目标对都映射到恰好具有该源目标对的节点列表。 取回

List<Node> results = map.get( new SourceTarget( node.source, node.target ) );

List results=map.get（新的SourceTarget（node.source，node.target））；

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除了创建帮助器类，您还可以使用Zim Zam答案中的比较器和一个

树形图

，其中一个具有代表性的

节点

对象充当

源目标

对。

如何进行搜索？您必须匹配这对中的两个项目吗？或者您需要能够搜索只匹配每对中一项的记录？我在提供的答案中添加了一些代码。我希望它将证明是有用的！数据来自哪里？您在1000个节点中使用的数据，您从何处获取？如果您认为这些数据对您有好处，请检查答案并接受其中一个？如果没有，请留下进一步的评论！我用compareTo（）进行了尝试，但我需要确保源和目标与我要比较的节点中的相同。因此，不可能用compareTo（）来实现。这实际上不是我想要的。我现在创建了一张地图。现在我有一个节点，源=3，目标=6，因此我必须搜索，找到唯一一个元素，它的源为3，目标为6。因为也可以有一个源为3、目标为8的节点。由于错误，重新发布了注释！是的，但是您必须搜索的集合大大减少了。我的建议是，您按照我提到的方式进行尝试，然后执行以下操作：获取源为3的所有节点集，获取目标为8的所有节点，获取两个集的交点。然后，您将拥有一个包含所有节点的集合，其中源节点为3，目标节点为8。对于交叉点，请看一看Java的retainAll（List）方法。如果你愿意，我可以举个例子

List<Node> results = map.get( new SourceTarget( node.source, node.target ) );