设计一个名为ComSet的数据结构,并定义出它的contains方法,在这个数据结构里面会存入几万至几十万条数据,要求其contains方法能在最快的时间内查询出ComSet中是否包含某一个元素,用Java语言进行设计
时间: 2024-03-12 11:46:48 浏览: 68
JAVA 实现数据结构
可以使用Bloom Filter作为ComSet的数据结构,它是一种空间效率高、误判率低的概率型数据结构,可以用来判断一个元素是否属于一个集合。Bloom Filter可以用一个二进制向量和一组哈希函数来表示一个集合,添加元素时将元素通过哈希函数变成一组哈希值,然后将对应二进制向量上的位置变为1,判断元素是否在集合中时,将元素通过哈希函数变成一组哈希值,判断对应二进制向量上的位置是否都为1,若都为1,则说明元素可能在集合中,若有一个位置为0,则说明元素不在集合中。
以下是使用Java语言实现的代码:
```
import java.util.BitSet;
import java.util.Random;
public class ComSet {
private BitSet bitSet;
private int size;
private Random random;
public ComSet(int size) {
this.size = size;
bitSet = new BitSet(size);
random = new Random();
}
public void add(String str) {
int[] positions = getHashPositions(str);
for (int position : positions) {
bitSet.set(position);
}
}
public boolean contains(String str) {
int[] positions = getHashPositions(str);
for (int position : positions) {
if (!bitSet.get(position)) {
return false;
}
}
return true;
}
private int[] getHashPositions(String str) {
int[] positions = new int[3];
positions[0] = Math.abs(random.nextInt() % size);
positions[1] = Math.abs(random.nextInt() % size);
positions[2] = Math.abs(str.hashCode() % size);
return positions;
}
}
```
其中,size表示二进制向量的长度,也即集合的大小;add方法用来添加元素;contains方法用来判断元素是否在集合中;getHashPositions方法用来获取元素的哈希值对应的位置,这里使用了3个哈希函数。需要注意的是,Bloom Filter存在误判率,即判断元素在集合中时,可能会将不在集合中的元素误判为在集合中。因此,需要根据实际情况来设置二进制向量的长度和哈希函数的个数,以控制误判率。
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