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1.随机化输入
在快速排序算法的使用中,发现其性能是不稳定的,它的速度取决于输入情况,最好的情况下复杂度为O(NlogN),最坏情况下为O(N^2).
最简单的优化方法是随机化输入,打乱输入数组顺序,这样可以将不良输入带来低劣性能的可能性降到最低,对于预测算法的运行时间是十分重要的。
考虑到,在c++中std标准库已有random_shuffle函数,其他语言也有类似方法,但c#并没有此标准函数,这样我索性自己实现一个。
设计:
这里按照最简单的O(N)来设计,需要N次交换,实现起来无疑很简单。
实现:
public class RandomShuffle { private static Random rd; private static int N; public static IComparable[] shuffle(IComparable[] a) { rd = new Random(); N = a.Length; for (var i = 0; i < N; i++) { var newPosition = rd.Next(N); var temp = a[i]; a[i] = a[newPosition]; a[newPosition] = temp; } return a; } }
总结:
这里使用迭代写起来会更简洁明了,但是大规模的迭代会导致线程栈StackoverflowException,所以使用循环会更安全。
2.计时器
衡量一个算法的性能主要有两个方面:运行时间与内存性能。算法分析中,运行时长是一个很重要的衡量指标,但准确测量给定程序的运行时长时间很困难的事情,不过幸运地是我们只需要近似的结果就可以了。
我们可以使用系统API来实现一个精度尚可的计时器,可以帮助我们验证算法的速度。
设计:
设计一个Stopwatch类,它的elapsedTime()方法能够输出程序执行时间。它的实现基于.NET框架的DateTime类,能返回以毫秒/秒计数的结果。
实现:
public class Stopwatch { private static DateTime startTime; public Stopwatch(DateTime time) { startTime = time; } public void elapsedTime() { DateTime endTime = DateTime.Now; double time = (endTime.Hour - startTime.Hour) * 3600 * 1000 + (endTime.Minute - startTime.Minute) * 60 * 1000 + (endTime.Second - startTime.Second) * 1000 + (endTime.Millisecond - startTime.Millisecond); if (time > 1000) { time /= 1000; Console.WriteLine("time: " + time + "s"); } else Console.WriteLine("time: " + time + "ms"); } }
总结:
这样的计时器虽然精度不高,但是足以用来简单地评估算法的性能了。
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原文地址:http://www.cnblogs.com/mantgh/p/3999721.html