扎实打牢数据结构算法根基,从此不怕算法面试系列之week01 02-09 测试算法时间复杂度性能的方式方法

1、数组生成器

测试算法性能肯定不能自己手动声明创建数组了,在现代计算机上,对于O(n)级别的算法,都需要10W级别以上的数据才能看到性能,我们肯定不能手动声明10W个元素的数组吧?

所以,创建数组生成器。
这里,自己创建一个数组生成器——ArrayGenerator。

package com.mosesmin.datastructure.week01.chap02;

/**
 * @Misson&Goal 代码以交朋友、传福音
 * @ClassName ArrayGenerator
 * @Description TODO 数组生成器
 * @Author MosesMin
 * @Date 2023/4/14
 * @Version 1.0
 */
public class ArrayGenerator {
    private ArrayGenerator() {}
    public static Integer[] generatedOrderedArray(int n){
        Integer[] arr = new Integer[n];
        for (int i = 0; i 

2、使用数组生成器进行测试

详细代码如注释:
package com.mosesmin.datastructure.week01.chap02;

/**
 * @Misson&Goal 代码以交朋友、传福音
 * @ClassName LinearSearch03
 * @Description TODO
 * @Author MosesMin
 * @Date 2023/4/14
 * @Version 1.0
 */
public class LinearSearch09 {

    private LinearSearch09(){}
    public static  int search(E [] data,E target){
        for (int i = 0; i 

10W的数据规模,运行一次,在我的电脑(CPU为:Intel(R) Core(TM) i5-4570 CPU @ 3.20GHz 3.20 GHz)运行时间约为0.0027秒,即2.7毫秒。
3毫秒,可能不够稳定,不一定是线性查找法运行的时间结果,因为操作系统也在运行,我们可以再试下使用更大的数据,比如使用100W的数据规模,看看它们运行
的时间差是否为10倍左右。


运行结果:
10W数据规模:
扎实打牢数据结构算法根基,从此不怕算法面试系列之week01 02-09 测试算法时间复杂度性能的方式方法插图

我们看到100W的运行结果约为6.6毫秒;几毫秒的运行结果还是不够稳。

100W数据规模:
扎实打牢数据结构算法根基,从此不怕算法面试系列之week01 02-09 测试算法时间复杂度性能的方式方法插图1

我们再试下1000W的数据规模。
我们看到1000w约为26毫秒;
注:
对于一般的计算机而言,1000W的数据规模已经是个够量的规模了。
1000W数据规模:
扎实打牢数据结构算法根基,从此不怕算法面试系列之week01 02-09 测试算法时间复杂度性能的方式方法插图2

我们还可以看一下1亿的规模,但是运行1亿的数据规模时,我的电脑运行了很久,将近20s时间,最终显示结果约为182毫秒。
为什么实际上运行了20s时间呢?
因为对于一般的计算机来说,开1亿个整型空间,尤其时1亿个连续的整型空间时需要一些时间的,特别是我的电脑配置不太高,i5的4代cpu(Intel(R) Core(TM) i5-4570 CPU @ 3.20GHz 3.20 GHz)。

1亿数据规模:
扎实打牢数据结构算法根基,从此不怕算法面试系列之week01 02-09 测试算法时间复杂度性能的方式方法插图3


如果我们希望得到的时间更长一些,一个简单方法是,多做几次,这里,我们就用100W的数据规模,然后测试100次。
100W的规模,执行100次,约为218毫秒。

100W数据规模运行100次:
扎实打牢数据结构算法根基,从此不怕算法面试系列之week01 02-09 测试算法时间复杂度性能的方式方法插图4


3、一些测试优化

1、优化一下输出log
主要改动的语句为:

System.out.println("数据规模n为:"+n+",运行次数:"+ num +"次,运行时间为:" + time + " s.");

优化后的代码如下:
package com.mosesmin.datastructure.week01.chap02;

/**
 * @Misson&Goal 代码以交朋友、传福音
 * @ClassName LinearSearch03
 * @Description TODO
 * @Author MosesMin
 * @Date 2023/4/14
 * @Version 1.0
 */
public class LinearSearch09 {

    private LinearSearch09(){}
    public static  int search(E [] data,E target){
        for (int i = 0; i 

扎实打牢数据结构算法根基,从此不怕算法面试系列之week01 02-09 测试算法时间复杂度性能的方式方法插图5


2、创建数据规模数组,利用循环一次测试多个数据规模

int [] dataSize = {100000,1000000,10000000};
for (int n:dataSize) {
……
}

添加数据规模数组后的代码如下:

package com.mosesmin.datastructure.week01.chap02;

/**
 * @Misson&Goal 代码以交朋友、传福音
 * @ClassName LinearSearch03
 * @Description TODO
 * @Author MosesMin
 * @Date 2023/4/14
 * @Version 1.0
 */
public class LinearSearch09 {

    private LinearSearch09(){}
    public static  int search(E [] data,E target){
        for (int i = 0; i 

创建一个数据规模数组,循环执行,可以看是10W、100W、1000W的运行时间差异确实约为10倍的差距。

扎实打牢数据结构算法根基,从此不怕算法面试系列之week01 02-09 测试算法时间复杂度性能的方式方法插图6

ok,到这里,我们的测试方法讲解结束了,后续我们都可以用这样的方式来对不同的算法做测试。

文章来源于互联网:扎实打牢数据结构算法根基,从此不怕算法面试系列之week01 02-09 测试算法时间复杂度性能的方式方法

THE END
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