Java实现计数器 Counter
试着实现一个更好的计数器.可以对输入的List进行计数.
最终实现版本使用泛型,使得可以对任意对象进行技术,但是在编写过程中,先以String为例.
那么计数这个行为的输入值是List<String>,输出值为Map<String,Integer>. 这里不是强行要求Integer的,只要能够标识数量即可.
简单版本
直接随手写一个:
HashMap<String,Integer> c = new HashMap<>();
stringList.forEach(per->{
c.put(per, c.getOrDefault(per, 0) + 1);//步骤1
});
return c;
}这里面有几个点:
- Integer是一个不可变的类,因此,在步骤1中发生了,取到当前数字,对其加一生成新的Integer对象,将这个对象放进map里面.频繁的创建中间对象,浪费.
- 对于需要计数的每一个值,进行了两次map的操作,第一次获取其当前次数,第二次put加一之后的次数.
可变Integer
先解决第一个问题,封装一个可变的Integer类或者使用AtomicInteger. 在没有多线程的要求下,自己封装一个:
public static final class MutableInteger {
private int val;
public MutableInteger(int val) {
this.val = val;
}
public int get() {
return this.val;
}
public void set(int val) {
this.val = val;
}
public String toString() {
return Integer.toString(val);
}
}对map的操作减少
对于每一个字符串,都需要get确认,然后put新值,这明显是不科学的.
HashMap的put方法,其实是有返回值的,会返回旧值.
这就意味着我们可以通过一次map操作来达到目的.
经过这样两次的优化,现在的方法为:
public static Map<String, MutableInteger> count2(List<String> strings) {
HashMap<String, MutableInteger> c = new HashMap<>();
strings.forEach(per -> {
MutableInteger init = new MutableInteger(1);
MutableInteger last = c.put(per, init);
if (last != null) {
init.set(last.get() + 1);
}
});
return c;
}简单测试一下:
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
String[] ss = {"my", "aa", "cc", "aa", "cc", "b", "w", "sssssa", "10", "10"};
for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
list.add(ss[i % 10]);
}
long s = System.currentTimeMillis();
System.out.println(count1(list));
System.out.println(System.currentTimeMillis() - s);
long s1 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(count2(list));
System.out.println(System.currentTimeMillis() - s1);
}测试结果如下:
{aa=20000000, cc=20000000, b=10000000, w=10000000, sssssa=10000000, my=10000000, 10=20000000}
4234
{aa=20000000, cc=20000000, b=10000000, w=10000000, sssssa=10000000, my=10000000, 10=20000000}
951可以看到结果非常明显,效率提高了4倍.
NOTE:
这个测试明显是有偏向的,因为我这个1亿条数据,只有几种,所以数据重复率非常高.但是日常使用中数据重复率不会有这么夸张. 但是构建1亿条重复率不高的测试数据,太麻烦了.
分析
其实起作用比较大的是可变的Integer类.
而map的操作我们知道,取和放到时O(1)的.所以这个的提升不是特别的大.经测试,修改为两次操作,仅增加80ms.
最终代码(使用泛型实现通用类)
实现了以下几个API:
- add(T): 向计数器添加一个值.
- addAll(List): 一次性添加多个值.以`List`的形式.
- get(T): 返回该值目前的数量.
- getALl(): 返回该计数器目前所有的计数信息.形式为,
Map<T,Integer>
package daily.counter;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
/**
* Created by pfliu on 2019/04/21.
*/
public class Counter<T extends Object> {
private HashMap<T, MutableInteger> c = new HashMap<>();
public void add(T t) {
MutableInteger init = new MutableInteger(1);
MutableInteger last = c.put(t, init);
if (last != null) {
init.set(last.get() + 1);
}
}
public void addAll(List<T> list) {
list.forEach(this::add);
}
public int get(T t) {
return c.get(t).val;
}
public Map<T, Integer> getAll() {
Map<T, Integer> ret = new HashMap<>();
c.forEach((key, value) -> ret.put(key, value.val));
return ret;
}
public static final class MutableInteger {
private int val;
MutableInteger(int val) {
this.val = val;
}
public int get() {
return this.val;
}
void set(int i) {
this.val = i;
}
}
}当然你完全不用自己实现,网上一大把已经实现的.
但是自己思考一下为什么要这样实现,还是有很多的好处的.
完。
ChangeLog
2019-04-22 完成
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