For ループと Foreach - Java ではどちらの方が高速ですか?
出典: Medium 数年前に仕事を探していたとき、面接で尋ねられた質問の 1 つは、forまたはforEach を使用してArrayListを反復処理する必要があるかどうかでした。 forEachとforの設定の違いについての議論は長い間行われてきました。forEach の方が速いという印象を受けました。しかし、最終的には自分が間違っていたことに気づきました。参考までに、Java 1.5 で導入されたforEachループ(または改良されたforループ) は、反復子またはインデックス変数を完全に非表示にすることで、煩雑さとエラーの可能性を排除します。forとforEachの唯一の実際的な違いは、インデックス付きオブジェクトの場合、インデックスにアクセスできないことだと思います。for(int i = 0; i < mylist.length; i++) {
if(i < 5) {
//do something
} else {
//do other stuff
}
}
ただし、 forEachを使用してint 型の別のインデックス変数を作成できます。例えば:
int index = -1;
for(int myint : mylist) {
index++;
if(index < 5) {
//do something
} else {
//do other stuff
}
}
forEachを使用してリストを反復処理するforeachTest()メソッド を持つ単純なクラスを作成してみましょう。
import java.util.List;
public class ForEachTest {
List<Integer> intList;
public void foreachTest(){
for(Integer i : intList){
}
}
}
このクラスをコンパイルすると、コンパイラーは内部でコードをイテレーター実装に変換します。javap -verbose IterateListTestを実行して、コンパイルされたコードを逆コンパイルしました。
public void foreachTest();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=3, args_size=1
0: aload_0
1: getfield #19 // Field intList:Ljava/util/List;
4: invokeinterface #21, 1 // InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator;
9: astore_2
10: goto 23
13: aload_2
14: invokeinterface #27, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;
19: checkcast #33 // class java/lang/Integer
22: astore_1
23: aload_2
24: invokeinterface #35, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
29: ifne 13
32: return
LineNumberTable:
line 9: 0
line 12: 32
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 33 0 this Lcom/greekykhs/springboot/ForEachTest;
StackMapTable: number_of_entries = 2
frame_type = 255 /* full_frame */
offset_delta = 13
locals = [ class com/greekykhs/springboot/ForEachTest, top, class java/util/Iterator ]
stack = []
frame_type = 9 /* same */
上記のバイトコードから次のことがわかります。
-
getfieldコマンドは、整数変数を取得するために使用されます。
-
List.iterator を呼び出してイテレータ インスタンスを取得します。
-
iterator.hasNextを呼び出します。true を返した場合は、iterator.nextメソッドを呼び出す必要があります。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class IterateListTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> mylist = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
mylist.add(i);
}
long forLoopStartTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < mylist.size(); i++) {mylist.get(i);}
long forLoopTraversalCost =System.currentTimeMillis()-forLoopStartTime;
System.out.println("for loop traversal cost for ArrayList= "+ forLoopTraversalCost);
long forEachStartTime = System.currentTimeMillis();
for (Integer integer : mylist) {}
long forEachTraversalCost =System.currentTimeMillis()-forEachStartTime;
System.out.println("foreach traversal cost for ArrayList= "+ forEachTraversalCost);
}
}
結果は次のとおりです。 ご覧のとおり、forループのパフォーマンスはforEachループよりも優れています。ArrayListの代わりにLinkedListを使用すると、 forEach のパフォーマンスがLinkedListの方が優れていることがわかります。 ArrayList は内部で配列を使用して要素を格納します。配列はメモリの連続した領域であるため、時間計算量は O(1) です。これは、データがインデックスを通じて取得されるためです。 LinkedList は二重リンク リストを使用します。forループを使用してトラバーサルを実装すると、毎回リンク リストの先頭ノードから開始されるため、時間計算量は O(n*n) になります。
Java マップの各エントリをループする 8 つの効率的な方法
出典: Medium 先週、インターンから Java Map を反復する方法を尋ねられました。私は、とても簡単なので、この質問に対する答えはいつでも Google にあると答えました。しばらくして、彼女は StackOverflow 上のページのアドレスを私に送ってくれました。そして、非常に多くの人がこの問題に注目していることが分かりました。したがって、私は反復の問題に焦点を当て、それを行うためのいくつかの方法を共有することにしました。1. イテレータと Map.Entry の使用
@Test
public void test1_UsingWhileAndMapEntry(){
long i = 0;
Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
Map.Entry<Integer, Integer> pair = it.next();
i += pair.getKey() + pair.getValue();
}
System.out.println(i);
}
2. foreach と Map.Entry の使用
@Test
public void test2_UsingForEachAndMapEntry(){
long i = 0;
for (Map.Entry<Integer, Integer> pair : map.entrySet()) {
i += pair.getKey() + pair.getValue();
}
System.out.println(i);
}
3. Java 8 からの foreach の使用
@Test
public void test3_UsingForEachAndJava8(){
final long[] i = {0};
map.forEach((k, v) -> i[0] += k + v);
System.out.println(i[0]);
}
4. keySet と foreach の使用
@Test
public void test4_UsingKeySetAndForEach(){
long i = 0;
for (Integer key : map.keySet()) {
i += key + map.get(key);
}
System.out.println(i);
}
5. keySet とイテレータの使用
@Test
public void test5_UsingKeySetAndIterator(){
long i = 0;
Iterator<Integer> it = map.keySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
Integer key = it.next();
i += key + map.get(key);
}
System.out.println(i);
}
6. for と Map.Entry の使用
@Test
public void test6_UsingForAndIterator(){
long i = 0;
for (Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = map.entrySet().iterator(); entries.hasNext(); ) {
Map.Entry<Integer, Integer> entry = entries.next();
i += entry.getKey() + entry.getValue();
}
System.out.println(i);
}
7. Java 8 ストリーム API の使用
@Test
public void test7_UsingJava8StreamApi(){
System. out .println(map.entrySet().stream().mapToLong(e -> e.getKey() + e.getValue()).sum());
}
8. Java 8 Stream APIの並列使用
@Test
public void test8_UsingJava8StreamApiParallel(){
System. out .println(map.entrySet().parallelStream().mapToLong(e -> e.getKey() + e.getValue()).sum());
}
各方法の速度の比較:
public final static Integer SIZE = 1000000;
public Map<Integer, Integer> map = toMap();
public Map<Integer, Integer> toMap(){
map = new HashMap<>(SIZE);
for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
map.put(i, i);
}
return map;
}
我々が得る:
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