Welche Datenstruktur ist für Zeitreihendaten in Java sinnvoll?

Question

Ich bin neu in Java, also bin ich mir nicht sicher, welche Wahl der Datenstruktur hier gut wäre. Ich werde Akzelerometer-, Gyroskop- und Magnetometerdaten (9 Werte) in einer Liste speichern, um sie später zum Glätten, Anzeigen und zur Signalverarbeitung zu verwenden.

Meine Idee ist es, ein Objekt MyObject zu erstellen, das zehn Mitglieder hat: Zeitstempel und die neun Orientierungs-/Bewegungswerte, alle schweben. Ich werde dann die Daten in einem ArrayList<MyObject> speichern. Ist es eine gute Idee oder habe ich etwas übersehen?

Die Liste enthält maximal 100k Werte.

Answer 1

Verwenden Sie TreeMap für einen Start, um die Suchleistung zu verbessern.

TreeMap

Hinweis (in docs):

Diese Implementierung bietet garantierte log (n) Zeitkosten für die containsKey erhalten, setzen und Operationen entfernen.

Answer 2

Erstellen Sie Ihre eigene Klasse ist der richtige Weg zu gehen. Jetzt zum Speichern der Objekte dieser Klasse ...

Wenn Sie direkte Suche (z. B. "geben Sie mir das fünfte Objekt") auf die Objekte, sobald Sie alle haben, verwenden Sie eine ArrayList. Wenn Sie jedoch alle Objekte der Reihe nach durchlaufen, sollten Sie eine linked list verwenden.

Die Klasse ArrayList verwendet ein primitives Array, das nach Bedarf vergrößert wird, um die Elemente, die Sie hinzufügen, anzupassen. Wenn es seine interne Struktur vergrößert, muss es ein neues Array zuweisen und alle ursprünglichen Werte kopieren. Dies kann teuer sein (besonders bei 100K Elementen!). Sie können geben Sie eine anfängliche Größe, um es mehr Zeit zu geben, bevor es wachsen muss; Wenn Sie jedoch nicht so viel Speicherplatz benötigen, kann das interne Array der ArrayList einen großen Teil des Speichers verschwenden.

Das Hinzufügen von Elementen zu einer verknüpften Liste kostet praktisch nichts, weil "wachsen" nicht benötigt wird; Es fügt nur einen weiteren Knoten zur Liste hinzu. Aber Sie können Gegenstände nicht nach ihrem Index suchen. Sie müssten beim ersten Element beginnen und die Liste zu dem gewünschten Element durchlaufen.

Answer 3

Sie mögen vielleicht direkt an der Ausgabe der Daten mit einem Dateiausgabestrom betrachten, anstatt sie in einem gewissen Datenstruktur zu speichern:

output = new BufferedWriter(new FileWriter("output.csv")); 

while(dataSource.stillHasData()) 
    output.println(dataSource.getData().toString()); 

output.close(); 

Mit einem BufferedWriter stellt sicher, dass das Programm nicht warten muss für Festplattenschreibvorgänge werden ausgeführt, bevor sie die nächsten Daten aufnehmen können. Dies wäre also akzeptabel, um Live-Daten zu sammeln (normalerweise).

Sie sollten dann in der Datenklasse so etwas tun:

public String toString(){ 
    StringBuilder buf = new StringBuilder(); 

    buf.append(timeStamp); str.append(','); 
    // ... 
    // append all the other data 

    return buf.toString(); 
} 

diese Weise ist es Vorteil hat, zu tun, die Sie dann in Programmen wie Excel importieren können oder wirklich fast jedes Programm, das Sie verwenden würden, um die Daten zu verarbeiten.