go语言基准测试Benchmark 最佳实践-冒泡排序和快速排序算法基准测试时间复杂度对比

news2024/11/18 14:21:06

在go语言中Benchmark基准测试( 在后缀为_test.go的文件中，函数原型为 func BenchmarkXxx(b *testing.B) {}的函数 )可以用来帮助我们发现代码的性能和瓶颈，其最佳实践应该是我们最常用的冒泡排序和快速排序的测试了，废话不说，直接上代码：

冒泡排序和快速排序算法代码 sort_algorithm.go

package sorting

import "math/rand"

// 冒泡排序算法
func BubbleSort(arr []int) {
	n := len(arr)
	for i := 0; i < n-1; i++ {
		for j := 0; j < n-i-1; j++ {
			if arr[j] > arr[j+1] {
				arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
			}
		}
	}
}

// 快速排序算法入口
func QuickSort(arr []int) {
	quickSort(arr, 0, len(arr)-1)
}

// 快排算法
func quickSort(arr []int, low, high int) {
	if low < high {
		pivot := partition(arr, low, high)
		quickSort(arr, low, pivot-1)
		quickSort(arr, pivot+1, high)
	}
}

// 快排拆分逻辑
func partition(arr []int, low, high int) int {
	pivot := arr[high]
	i := low - 1
	for j := low; j < high; j++ {
		if arr[j] < pivot {
			i++
			arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
		}
	}
	arr[i+1], arr[high] = arr[high], arr[i+1]
	return i + 1
}

// 生成指定长度的随机数字切片
func makeRandomNumberSlice(n int) []int {
	numbers := make([]int, n)
	for i := range numbers {
		numbers[i] = rand.Intn(n)
	}
	return numbers
}

const LENGTH = 10_000

冒泡排序和快速排序算法代码基准测试用例 sort_algorithm_test.go

注意：b.N 基准函数必须运行目标代码b.N次。在基准测试执行期间， b.N 会被动态调整来确保基准测试函数能够持续足够长的时间，从而确保时间的可靠性。

package sorting

import "testing"

// 基准测试运行命令: go test -bench=.   这里的.表示运行当前所有的基准测试, 也可以指定函数名
// benchmark基准测试用例

func BenchmarkBubbleSort(b *testing.B) {
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		b.StopTimer() // 停止计时
		numbers := makeRandomNumberSlice(LENGTH)

		b.StartTimer() // 开始计时
		BubbleSort(numbers)
	}
}

func BenchmarkQuickSort(b *testing.B) {
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		b.StopTimer() // 停止计时
		numbers := makeRandomNumberSlice(LENGTH)

		b.StartTimer() // 开始计时
		QuickSort(numbers)
	}
}

运行结果