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为什么此O(n ^ 2)代码比O(n)执行得更快?

java

我编写了两种方法的代码,以找出LeetCode字符串中的第一个唯一字符。

问题陈述: 给定一个字符串,找到其中的第一个非重复字符并返回其索引。如果不存在,则返回-1。

示例测试用例:

s =“ leetcode”返回0。

s =“ loveleetcode”,返回2。

方法1(O(n))(如果我错了,请纠正我):

class Solution {
    public int firstUniqChar(String s) {

        HashMap<Character,Integer> charHash = new HashMap<>();

        int res = -1;

        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {

            Integer count = charHash.get(s.charAt(i));

            if (count == null){
                charHash.put(s.charAt(i),1);
            }
            else {
                charHash.put(s.charAt(i),count + 1);
            }
        }

        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {

            if (charHash.get(s.charAt(i)) == 1) {
                res = i;
                break;
            }
        }

        return res;
    }
}

方法2(O(n ^ 2)):

class Solution {
    public int firstUniqChar(String s) {

        char[] a = s.toCharArray();
        int res = -1;

        for(int i=0; i<a.length;i++){
            if(s.indexOf(a[i])==s.lastIndexOf(a[i])) {
                res = i;
                break;
            }
        }
        return res;
    }
}

在方法2中,我认为复杂度应为O(n ^ 2),因为indexOf在此处以O(n * 1)执行。

但是,当我在LeetCode上执行这两个解决方案时,方法2的运行时间为19毫秒,方法1的运行时间为92毫秒。为什么会这样?

我假设LeetCode对最佳,最差和平均情况下的小和大输入值进行测试。

更新:

我知道以下事实:对于某些n <n1,O(n ^ 2算法)的性能更好。在这个问题中,我想了解为什么在这种情况下会发生这种情况。即方法1的哪一部分使其变慢。

LeetCode链接到问题


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2020-12-03

共1个答案

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对于非常短字符串如单角色作成的成本HashMap,重新调整其大小,查找条目,而装箱和拆箱的charCharacter威力遮荫的成本String.indexOf(),这可能是考虑热和JVM无论哪种方式,内联。

另一个原因可能是RAM访问的成本。随着更多的HashMapCharacterInteger参与查找的对象可能有必要对从RAM额外的访问。单次访问时间约为100
ns,这可能会加起来。

看看 Bjarne Stroustrup:为什么要避免使用链表 。本讲座说明了性能与复杂性并不相同,内存访问可能成为算法的杀手er。

2020-12-03