for循环实战性能优化之使用Map集合优化

       笔者在《for循环实战性能优化》中提出了五种提升for循环性能的优化策略，这次我们在其中嵌套循环优化小循环驱动大循环的基础上，借助Map集合高效的查询性能来优化嵌套for循环。

      如果小循环和大循环的集合元素数量分别为M和N，则双层For循环的循环次数是M*N，随着M和N的增长，对性能的影响越来越大。因此，本文考虑进一步优化，使得循环次数变为M+N。利用下面的代码来模拟测试两种情况的性能：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.function.Function;
import java.util.stream.Collectors;

public class ForUpdate {

    public static void main(String[] args) {

//        for (int i = 0; i < 10000; i += 10) {
//            loopGivenNum(i);
//        }
        for (int i = 10000; i < 100000; i += 10000) {
            loopGivenNum(i);
        }
        System.out.println("----- done -----");

    }

    private static void loopGivenNum(int i) {
        List<String> smallLoop = getLoopList(i);
        List<String> bigLoop = getLoopList(2 * i);
        long doByForTimes = doByFor(bigLoop, smallLoop);
        long doByMapTimes = doByMap(bigLoop, smallLoop);
        System.out.println("size " + i + ": " + doByForTimes + "," + doByMapTimes);
    }

    /**
     * 获取循环变量
     * @param size 循环变量元素个数
     */
    private static List<String> getLoopList(int size) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            list.add(String.valueOf(i));
        }
        return list;
    }

    private static long doByFor(List<String> bigLoop, List<String> smallLoop) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (String str1 : smallLoop) {
            for (String str2 : bigLoop) {
                if (str1.equals(str2)) {
                    continue;
                }
            }
        }
        return System.currentTimeMillis() - startTime;
    }

    /**
     * 使用 Map 优化
     * @param bigLoop
     * @param smallLoop
     */
    private static long doByMap(List<String> bigLoop, List<String> smallLoop) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        // 转换成map
        Map<String, String> loopMap = bigLoop.stream().collect(Collectors.toMap(k -> k, Function.identity()));
        System.out.println(loopMap.size());
        for (String str1 : smallLoop) {
            if (loopMap.containsKey(str1)) {
                continue;
            }
        }
        return System.currentTimeMillis() - startTime;
    }
}

       输出结果：

size 10000: 756,97
size 20000: 3091,8
size 30000: 4342,7
size 40000: 8848,7
size 50000: 16317,7
size 60000: 31652,7
size 70000: 37078,7

     由此可见，数据量越大嵌套For循环执行时间越长，而使用Map后，纵使数据量增长到了20w，执行时间也维持在7ms左右。数据量小的时候，执行结果就不再贴出来了。

     结论：使用Map优化后的方法执行的效率比嵌套循环提高了很多很多。 

Reference

 https://www.cnblogs.com/syui-terra/p/10163117.html