不断改进代码,是学习进步必经之路。
判断代码优劣,在空间允许的情况下,计时就是最可靠的标尺。
打表不算,人脑不算
1.对于答案较为固定的题,预先算出所有可能的答案表,然后对应输入查找答案,从而获得一个满足题目要求速度的AC,当然不能算是出题者想要的解决方案。
2.用过于复杂的逻辑、或者较多较难的数理推导,过于依赖人脑代替电脑,显然是失去了算法竞赛的初衷,也可能耗费过多的比赛时间。(天才随意)
计时:时间戳之差
通过获取运行时的时间戳,对比一段代码运行前后的时间戳之差,来作为运行效率的比较。
但时间戳可能受各种条件影响而产生波动。
一般通过增加数据规模,或者多次重复累加/平均,来获得一个较为稳定可靠的值。
获取时间戳,python最常用的是time模块的 time.time() 和time.perf_counter()方法
c++的ctime也有类似的方法,但更可靠的是 chrono的chrono::high_resolution_clock::now()方法
python的time类
可以通过 dir(time)和help()自行查询学习
获取时间戳的方法主要有两类:(纪元时间Epoch指的是1970年1月1日00:00:00 UTC。)
方法 | 说明 | 示例 | sleep |
time | 返回以秒为单位的浮点数,从Epoch至今 | .time() -> float | 是 |
perf_counter | 返回以秒为单位的浮点数,基准时间,最高精度 | .perf_counter() -> float | 是 |
monotonic | 返回以秒为单位的浮点数,精度稍差但单调递增 | .monotonic() -> float | 是 |
process_time | 返回当前进程的系统和用户CPU时间总和的秒数 | .process_time() -> float | 否 |
X_ns | 返回以纳秒为单位的整数,X对应以上各种 | time.time_ns() -> int | / |
其他方法还包括thread_time()用于同一线程之间的时差计算。
此外,还有timeit模块用于重复测试
C++的chrono库
python本来就是用c++写的,所以对应的方法必须都有。
详细的超级水文见std::chrono库使用说明
简单一句话,测试csp赛的代码,用 std::chrono::high_resolution_clock::now()就好了
# include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
using namespace std::chrono;// ...
auto start=high_resolution_clock::now();
// do sth.
auto end=high_resolution_clock::now();
auto dt=duration_cast<milliseconds>(end - start).count();cout<<dt<<" ms"<<endl;
一个例子
比较两种获得不超过n位的回文数的算法
# include <bits/stdc++.h> using namespace std; using namespace std::chrono; int mkHW(int HW[],int n){//获得n位的奇回文数 auto start=high_resolution_clock::now(); // n为奇数,且首末位为奇数 int cnt=0; long long d[(n+1)/2]={1}; if(n>=3)d[1]=101; for(int i=2;i<(n+1)/2;i++)d[i]=d[i-1]*100-99; // 1位 for(int i=1;i<10;i+=2) HW[cnt++]=i; if(n==1) return cnt; // 2位 HW[cnt++]=11; if(n==2) return cnt; // 3位 int iS=cnt,j=1; //iS预存3位的起点 for(int i=1;i<10;i+=2)for(int k=0;k<10;k++)HW[cnt++]=i*d[j]+k*10; if(n==3) return cnt; // 5位 int iE=cnt;j=2; //iE预存3位的终点,不包括iE for(int i=1;i<10;i+=2) for(int k=0;k<10;k++) for(int ii=iS;ii<(iE-iS)/5+iS;ii++) HW[cnt++]=i*d[j]+k*d[j-1]*10+(HW[ii]%d[j-1])*10; if(n==5) return cnt; // n位 for(j=3;j<(n+1)/2;j++){ iS=iE;iE=cnt; // 上上轮的终点即为上轮的起点 for(int i=1;i<10;i+=2) for(int k=0;k<10;k++) for(int ii=iS;ii<(iE-iS)/5+iS;ii++) HW[cnt++]=i*d[j]+k*d[j-1]*10+(HW[ii]%d[j-1])*10; } // for(int i=0;i<cnt;i++)cout<<HW[i]<<" "; cout<<endl; auto end=high_resolution_clock::now(); auto dt=duration_cast<nanoseconds>(end - start).count(); cout<<"in func mkHW : "<<dt<<" ns"<<endl; return cnt; } bool isHW(int x){ int x2=x,y=0; while(x2!=0){y=y*10+x2%10;x2/=10;} return x==y; } int main(){ // int n;cin>>n; // long long m; m=pow(10,n); int m=9999999,sq=int(sqrt(m*100))+1; int hw[sq];cout<<sq<<endl; // test for all 回文 auto start=high_resolution_clock::now(); int cnt=0;for(int i=0;i<m;i++)if(isHW(i))hw[cnt++]=i; auto end=high_resolution_clock::now(); auto d=duration_cast<nanoseconds>(end - start).count(); cout<<"test 1 : "<<cnt<<" : "<<d<<" ns"<<endl; // for(int i=0;i<cnt;i++)cout<<hw[i]<<" "; cout<<endl; // test for odd 奇数回文 start=high_resolution_clock::now(); cnt=0; int x2=m,n=0;while(x2!=0){n++;x2/=10;} cnt=mkHW(hw,n); end=high_resolution_clock::now(); d=duration_cast<nanoseconds>(end - start).count(); cout<<"test 2 : "<<cnt<<" : "<<d<<" ns"<<endl; // for(int i=0;i<cnt;i++)cout<<hw[i]<<" "; cout<<endl; return 0; }
明显可以看到创造比暴力遍历耗时要少很多,当然也麻烦些。(遍历比通过字符串转换快,那个根本运行不了这数据规模)
需要说明的是,有时测试时间会为0,后来发现是内存溢出或者其他各种隐形的错误的影响,修正后就正常了。
但我这个函数mkHW里的计时器,为什么一直都是0呢? 但又查不出错。
有没有哪位好心人在评论里留言或者私信的?感谢!
好吧,其实用 steady_clock 代替 high_resolution_clock 就正常了
所以是不是首选 std::steady_clock::now() 呢?
期待评论里留言或者私信交流!