配列の特定の要素を探して同じ配列ないの他の要素を出力する

Question

[目的]
下記のように2つの配列があり、$listの各要素に一致するような$ary[$j][0]がある場合に、$ary[$j]の他の要素をそれぞれ出力させたいと考えております。

[現状]
for文をネスト化することで下記のように、当然実装することができるのですが、2次元の配列をループさせており、実際にはどちらの配列も相当数があることが想定されるので、重い処理になってしまい、望ましい方法ではないと考えております。
また、自分なりに調べた結果phpには配列関連のin_array()やarray_search()と言った便利な関数があることがわかったのですが、これらを使用した場合に該当する要素が含まれていた場合にその要素が含まれる配列の他の要素を出力すると言ったアイデアが思いつきません。

[ご質問]
ループ処理のネスト化をさせずに配列関係の関数を利用して、該当する要素が含まれる配列の他の要素を出力がしたいのですが良い方法はありますでしょうか？。イメージとしては以下の通りです。

for ($i=0; $i <$count_1 ; $i++) {//ここは順番に処理するためループ処理
//ここでarray関係の関数を利用してネスト化させずに処理するが同時に該当する要素が含まれる配列の他の要素を出力がしたい
}

そもそもこの発想が適切ではなければ、根本的に異なるご提案でも結構ですので
ご意見を頂戴できると、大変幸いです。
よろしくお願い申し上げます。

//$aryの中身
Array
(
    [0] => Array
        (
            [0] => 19
            [1] => hoge
            [2] => 空は青い
            [3] => 2019-09-29 10:26:53
        )

    [1] => Array
        (
            [0] => 19
            [1] => fuga
            [2] => 山は緑
            [3] => 2019-09-29 13:29:45
        )

    [2] => Array
        (
            [0] => 27
            [1] => bar
            [2] => 富士山は綺麗
            [3] => 2019-09-29 10:45:35
        )

)

//該当する要素の配列の他の要素を出力
$list=array(1,2,3,19,22,100,102);
$count_1 =count($list);
$count_2 =count($ary);
for ($i=0; $i <$count_1 ; $i++) {
 for ($j=0; $j <$count_1 ; $j++) {
   if($list[$i]===$ary[$j][0]){
     echo $ary[$j][1];
     echo $ary[$j][2];
     echo $ary[$j][3];
       //$list[$i]===$ary[$j][0]を満たす$ary[$j]の他の要素を出力
   }
 }
} 

Answer 1

こういうことですか？
(配列 $ary1 から 「0 要素目 が $list に入っているもの」 だけを絞った配列を $ary2 として取り出した)

$ary1 = [
  [ 19, 'hoge' , '空は青い' ],
  [ 19, 'fuga' , '山は緑' ],
  [ 27, 'bar'  , '富士山は綺麗' ],
];

$list = [1, 2, 3, 19, 22, 100, 102];
$ary2 = array_filter($ary1, function($a) use ($list) { return in_array($a[0], $list, TRUE); });

foreach ($ary2 as $a) {
  echo $a[1] . "\n";
  echo $a[2] . "\n";
}

Comments

[SugiuraY]

コメントありがとうございます。ご教示いただいたarray_filterで実装できそうです、今他の方が処理速度等を含めてたくさんコメントをくださっているため、これらもじっくり検証して実装を検討していきたいと思います！

Answer 2

array_fill_keys を使って、$list の値をキーとした配列を作り、array_key_exists でチェックすればループが一重になって早そうな気がします。
実装として、配列は添え字から値を検索するように最適化されているので、値が存在するかどうかは線形探索を使い、添え字が存在するかどうかはハッシュを使っていると推測されるからです。

実測はしていません。

Comments

[Zuishin]

データベースで言えば、添え字はインデックスが付けられたカラム、値は付けられていないカラムに相当するため、添え字で検索すれば内部でループせず速いのではないかという推測です。

[Zuishin]

値にもインデックスが付けられていた場合はこの限りではありませんが、パフォーマンス上の理由から、その可能性は低いと見ています。

[退会済みユーザー]

あー確かに。

数が多いなら in_array より array_key_exists の方が早そうですね。

ただ、検証とその考察してみたんですけど、php の配列、変なことやってそうです。そもそも、計算量と一致したパフォーマンスにならないんですよねぇ＾＾；
関連記事を拾い読みしてみましたが分かりませんでしたｗ

[Zuishin]

なんと。やはり実際試してみなければいけなかったですね。今それができる環境にないので、後で調べてみます。

[退会済みユーザー]

早いのは間違いないですｗ
paiza.io なんですげぇ揺れがありますが、一応結果を私の回答へ追加してみました。

[SugiuraY]

ご回答有難うございます。そしてご返信遅くなり申し訳ございません。
現状、皆さんの回答がまだ私には高度すぎと少しずつ咀嚼して確認しております。
一旦、配列の取り方についてですが、RDB(MYSQL)からどちらの配列も取得してきているのですが、fetch(PDO::FETCH_NUM)で取得しているため、仰る通り、異なる取得の仕方はできそうです。
例えばですが、$aryについて
[19] => Array
(
[0] => hoge
[1] => 空は青い
[2] => 2019-09-29 10:26:53
)
[19] => Array
(
[0] => fuga
[1] => 山は緑
[2] => 2019-09-29 13:29:45
)
など他のFETCHパターンで添え字等を工夫できそうな気がします。

[SugiuraY]

申し訳ございません、今すぐ気づいたのですが添え字にそれぞれの$ary[$i][0]の値をもってくると19のように実際重複する値が出てくるのでだめでしたね、、、失礼しました。

[Zuishin]

コメントをつける回答を間違えていませんか？

[Zuishin]

te2ji さん追記ありがとうございます。要素数が多いときに思ったほど差が出ませんね。内部で何か工夫してるっぽいですね。

[SugiuraY]

コメントありがとうございます。
お二方でのやり取りもあったため、Zushin様側へのコメントとして記載をさせて頂きました。改めてその旨もte2j様のコメントにも付記させて頂きます。

[退会済みユーザー]

> Zuishin さん
そうなんですよねぇ。。。普通に考えて結果がおかしいｗ
ボリュームやバージョンで違いが出るっぽいので、本気でやるなら実測あるのみ(またはソースを読む)っぽいです。

Answer 3

今の配列の持ち方だと効率化はできません。

もし$arrが DB から取り出した値なのであれば、取り出すときの構造を工夫すれば効率の良い取り出しができるかと。

追記
興味本位で、配列の持ち方の変更まで含めてパフォーマンスがどうなるか、コードを書いてみました。

<?php
function test_in_array($arr, $list){
  $res = [];
  foreach($arr as $value){
    if(in_array($value[0], $list)){
    $res[] = $value;
    }
  }
  return $res;
}

function test_foreach($arr, $list){
  $res = [];
  foreach ($arr as $value){
    foreach($list as $num){
      if($value[0]===$num){
        $res[] = $value;
      }
    }
  }
  return $res;
}

function test_sort($arr, $list){
  $res = [];
  foreach($arr as $value){
    if(!isset($tmp[$value[0]])){
      $tmp[$value[0]] = [];
    }
    $tmp[$value[0]][] = $value;
  }
  foreach($list as $num){
    if(isset($tmp[$num])){
      $res[] = $tmp[$num];
    }
  }
  return $res;
}

foreach([[10000, 10], [1000, 10], [10000, 100], [100000, 100],] as [$arr_max, $list_max]){
  $arr = [];
  for($i = 0; $i < $arr_max; $i++){
    $arr[] = [
      rand(0, 100),
      'hoge',
      'fuga',
      ];
  }
  
  $list = [];
  for($i = 0; $i < $list_max; $i++){
    $list[] = rand(0, 100);
  }
  echo 'test : arr_max = ' . $arr_max . ', list_max = ' . $list_max . PHP_EOL;
  foreach(['test_in_array', 'test_foreach', 'test_sort'] as $func){
    $time_start = microtime(true);
    $func($arr, $list);
    $time = microtime(true) - $time_start;
    printf("$func \t %.7f 秒\n",$time);
  }
}

in_array が圧倒的に早いかと思ってましたが、そうでもないですね。

test : arr_max = 10000, list_max = 10
test_in_array 	 0.0011530 秒
test_foreach 	 0.0019360 秒
test_sort 	 0.0010860 秒
test : arr_max = 1000, list_max = 10
test_in_array 	 0.0000391 秒
test_foreach 	 0.0001721 秒
test_sort 	 0.0000541 秒
test : arr_max = 10000, list_max = 100
test_in_array 	 0.0010500 秒
test_foreach 	 0.0152941 秒
test_sort 	 0.0007241 秒
test : arr_max = 100000, list_max = 100
test_in_array 	 0.0273101 秒
test_foreach 	 0.1742241 秒
test_sort 	 0.0325580 秒

やはり実測してみると面白いです。
paiza.io を使用したので計測値は結構揺れました。(timeout するんで、回数も絞ってますｗ)
多分、php のバージョンによっても異なるはずなので、自身の環境で確認してみてください。

さらに追記

<?php
function test_in_array($arr, $list){
  $res = [];
  foreach($arr as $value){
    if(in_array($value[0], $list)){
    $res[] = $value;
    }
  }
  return $res;
}

function test_array_key_exists($arr, $list){
  $list2 = array_fill_keys($list, TRUE);
  $res = [];
  foreach($arr as $value){
    if(array_key_exists($value[0], $list2)){
    $res[] = $value;
    }
  }
  return $res;
}

function test_foreach($arr, $list){
  $res = [];
  foreach ($arr as $value){
    foreach($list as $num){
      if($value[0]===$num){
        $res[] = $value;
      }
    }
  }
  return $res;
}

function test_sort($arr, $list){
  $res = [];
  foreach($arr as $value){
    if(!isset($tmp[$value[0]])){
      $tmp[$value[0]] = [];
    }
    $tmp[$value[0]][] = $value;
  }
  foreach($list as $num){
    if(isset($tmp[$num])){
      $res[] = $tmp[$num];
    }
  }
  return $res;
}

foreach([[10000, 10], [1000, 10], [10000, 100], [100000, 100],] as [$arr_max, $list_max]){
  $arr = [];
  for($i = 0; $i < $arr_max; $i++){
    $arr[] = [
      rand(0, 100),
      'hoge',
      'fuga',
      ];
  }

  $list = [];
  for($i = 0; $i < $list_max; $i++){
    $list[] = rand(0, 100);
  }
  
  echo 'test : arr_max = ' . $arr_max . ', list_max = ' . $list_max . PHP_EOL;
  foreach(['test_in_array', 'test_foreach', 'test_sort', 'test_array_key_exists'] as $func){
    $time_start = microtime(true);
    $func($arr, $list);
    $time = microtime(true) - $time_start;
    printf("$func \t %.7f 秒\n",$time);
  }
}

test : arr_max = 10000, list_max = 10
test_in_array 	 0.0010860 秒
test_foreach 	 0.0018811 秒
test_sort 	 0.0021858 秒
test_array_key_exists 	 0.0003760 秒
test : arr_max = 1000, list_max = 10
test_in_array 	 0.0000389 秒
test_foreach 	 0.0001709 秒
test_sort 	 0.0000539 秒
test_array_key_exists 	 0.0000341 秒
test : arr_max = 10000, list_max = 100
test_in_array 	 0.0010271 秒
test_foreach 	 0.0149219 秒
test_sort 	 0.0006859 秒
test_array_key_exists 	 0.0004339 秒
test : arr_max = 100000, list_max = 100
test_in_array 	 0.0258038 秒
test_foreach 	 0.1712370 秒
test_sort 	 0.0291610 秒
test_array_key_exists 	 0.0179920 秒

結論：array_key_exists() は早い！ｗ

Comments

[SugiuraY]

te2j様
コメントを頂き誠にありがとうございます。
上記Zushin様側にもコメントをさせて頂きましたが、今処理速度の検証は私には高度であるため、少しずつ動かしてみながら自分でも確認してみております。$tmpがどこから来たのかがわからずに少し躓いてしまっていますが。。
また、配列の持たせ方についても上記の通りPDOのFETCH::NUMでMYSQLから取得しているため、合わせて他の方法で取得することができないか（特に添え字に持ってくるのもを工夫する）を検討しております。
いずれにしても、非常に勉強になりそうなのでこの機会に頑張ってくらいついて検証してみます！
有難うございます！

[退会済みユーザー]

$tmp は配列を再構成したものです。テンポラリーです。

foreach($list as $num){
の直前で var_dump() してみると分かります。

DB からの取り出しは
https://qiita.com/mpyw/items/d52351bd1a8068344cc2
が参考になるかと。

ただ、PDO 内部で何やってるか確認してないので、パフォーマンスは計測してみたほうが良いです。

[SugiuraY]

ありがとうございます！
確認して理解することができました。