C# Klasa StopWatch() - Czas działania metody

stanley86

2013-12-27 15:16

stanley862013-12-27 15:16

Rejestracja:ponad 11 lat
Ostatnio:około 11 lat
Postów:7

Witam,

Mam problem z wynikami jakie prezentuje użyta klasa StopWatch.

Na zadanie z algorytmiki musiałem ułożyć algorytm, który dla dowolnej tablicy m x n (z elementami całkowitymi) zwraca indeks wiersza o największej nieparzystej sumie elementów.
Algorytm działa prawidłowo (metoda poniżej), jednakże dodatkowo miałem zbadać złożoność tego algorytmu dołączając pomiar czasu dla coraz większej tablicy.

Kopiuj

 
public static List<int> MaxOddRow(int[,] TargetArray)
        {
            List<int> ResultList = new List<int>() {-1};
            int maxSum = -1;
            int tempSum = 0;
            for (int i = 0; i < TargetArray.GetLength(0); i++)
            {
                tempSum = 0;
                for (int j = 0; j < TargetArray.GetLength(1); j++)
                {
                    tempSum += TargetArray[i, j];
                }
                if (tempSum % 2 != 0)
                {
                    if (tempSum > maxSum)
                    {
                        maxSum = tempSum;
                        ResultList = new List<int>() { i };
                    }
                    else if (tempSum == maxSum)
                    {
                        ResultList.Add(i); 
                    }
                }
            }

            return ResultList;
        }

Wyniki są co najmniej dziwne... algorytm dla 225 elementów działa prawie dwukrotnie dłużej niż dla 441 elementów.
Wyniki pomiaru poniżej.

Wymiar Tablicy | Czas w taktach procesora
3 X 3 | 1452
9 X 9 | 1659
15 X 15 | 1843
21 X 21 | 1029
27 X 27 | 1058
33 X 33 | 1061
39 X 39 | 1086
45 X 45 | 1136
51 X 51 | 1095
57 X 57 | 1147
63 X 63 | 1137

Dodatkowo poniżej sam fragment metody Main zawierający instancje klasy StopWatch.

Kopiuj

static void Main(string[] args)
        {
            Stopwatch sw = new Stopwatch();
            int[,] TargetArray = InitialArray();
            List<int> ResultList = new List<int>();
            PrintTable(TargetArray);
            sw.Start();
            ResultList = MaxOddRow(TargetArray);
            sw.Stop();
            ResultInterpreter(ResultList);
            Console.WriteLine("\n Czas wykonania algorytmu: {0}", sw.ElapsedTicks);
            Console.ReadKey();
        }

Może ktoś ma jakiś pomysł dlaczego tak się dzieje? Prośba o pomoc.

Azarien

2013-12-27 17:12

Azarien2013-12-27 17:12

Rejestracja:ponad 21 lat
Ostatnio:około 7 godzin

To za mała próbka. Uruchom funkcję np. milion razy, tak by całość trwała przynajmniej kilka sekund.

stanley86

2013-12-27 18:03

stanley862013-12-27 18:03

Rejestracja:ponad 11 lat
Ostatnio:około 11 lat
Postów:7

Rzeczywiście, masz rację. Dzięki;) Przy tak małej próbie na wynik pomiaru mogły wpływać zachowanie kompilatora CLR w tym C# Garbage Collector, inicjalizacje list, obiektów etc.

Natomiast, po zwiększeniu próby wyniki zaskoczyły mnie jeszcze bardziej... Iteracja ograniczona zagnieżdżona w drugiej iteracji ograniczonej musi dać złożoność przynajmniej O(N ^ 2).
Dobrałem przyrost rozmiaru elementów w tablicy liniowy (w poniższej tabeli) a czas również rośnie liniowo, a nie kwadratowo...

Wymiar Tablicy m x m | Liczba elementów | Czas w ms
1500 | 2250000 | 23
1600 | 2560000 | 26
1694 | 2870000 | 29
1783 | 3180000 | 32
1868 | 7520000 | 76

Wydaje mi się, że dalej popełniam jakiś błąd... tylko teraz już zupełnie nie wiem gdzie.

stanley86

2013-12-27 23:45

stanley862013-12-27 23:45

Rejestracja:ponad 11 lat
Ostatnio:około 11 lat
Postów:7

Dodam wpis zamykający post.

Wyniki są jak najbardziej prawidłowe gdyż złożoność obliczeniowa tego algorytmu jest rzeczywiście O (n^2) pod warunkiem, że sprawdzając zależność zmiennych przy tablicy kwadratowej odwołuje się do n (czyli wierszy lub kolumn tabeli a nie do n x n czyli liczby elementów tablicy).
Dla tablicy nie kwadratowej złożoność będzie O (m*n).

Wartości poznawcze z tego postu są dwie:

Stosujcie możliwe duża liczbę danych, aby uniknąć zaburzenia wyników wynikające z jak najbardziej poprawnego działania frameworku .NET i kompilatora
Jeżeli stosujecie wartości losowe tak jak ja w tym przypadku, zwiększacie próbę wyniku przez dodanie dodatkowej pętli na metodzie. Czas działanie się zwielokrotni, ale wyniki staną się uśrednione.

Przykład poniżej:

Kopiuj

            Stopwatch sw = new Stopwatch();
            sw.Start();
            for (int i = 0; i < 100; ++i)
                 { MaxOddRow(TargetArray); 
            sw.Stop();
            Console.WriteLine("\n Czas wykonania algorytmu: {0}", sw.ElapsedTicks);

Ps. Oczywiście pętle if mają złożoność niższego rzędu i tak nie wpłyną na złożoność n^2 całego algorytmu, ale i tak dane będą bliższe rzeczywistośco

edytowany 1x, ostatnio: stanley86 2013-12-27 23:50

somekind

2013-12-28 00:36

somekind2013-12-28 00:36

Moderator

Rejestracja:około 17 lat
Ostatnio:około 7 godzin
Lokalizacja:Wrocław

Pamiętaj też o tym, że CLR kompiluje metodę przy pierwszym wywołaniu. Dlatego należy najpierw raz wywołać metodę, a dopiero potem rozpocząć mierzenie z właściwymi danymi, tak aby niepotrzebnie nie zwiększać czasu działania algorytmu o czas kompilacji metody.

stanley86 2013-12-28 00:41

Dzięki i zgadzam się. Dlatego przy tablicach 3x3, podany przez Ciebie powód jak i wiele innych typowo frameworkowych zachowań miało znaczenie i zaburzało mój odczyt, to tak przy 7,5 mln kroków pętli (jak w ostatnim przykładzie 1800 x1800) nie miało już znaczenia.

Liczba odpowiedzi na stronę

Treść *

Treść

Podgląd

Kliknij, aby dodać treść...

Kliknij, aby dodać załącznik lub wklej ze schowka.

Instrukcja obsługi Markdown

Pomoc 1.18.8

Typografia

Edytor obsługuje składnie Markdown, w której pojedynczy akcent *kursywa* oraz _kursywa_ to pochylenie. Z kolei podwójny akcent **pogrubienie** oraz __pogrubienie__ to pogrubienie. Dodanie znaczników ~~strike~~ to przekreślenie.

Możesz dodać formatowanie komendami , , oraz .

Ponieważ dekoracja podkreślenia jest przeznaczona na linki, markdown nie zawiera specjalnej składni dla podkreślenia. Dlatego by dodać podkreślenie, użyj underline.

Komendy formatujące reagują na skróty klawiszowe: Ctrl+B, Ctrl+I, Ctrl+U oraz Ctrl+S.

Linki

By dodać link w edytorze użyj komendy lub użyj składni [title](link). URL umieszczony w linku lub nawet URL umieszczony bezpośrednio w tekście będzie aktywny i klikalny.

Jeżeli chcesz, możesz samodzielnie dodać link: <a href="link">title</a>.

Wewnętrzne odnośniki

Możesz umieścić odnośnik do wewnętrznej podstrony, używając następującej składni: [[Delphi/Kompendium]] lub [[Delphi/Kompendium|kliknij, aby przejść do kompendium]]. Odnośniki mogą prowadzić do Forum 4programmers.net lub np. do Kompendium.

Wspomnienia użytkowników

By wspomnieć użytkownika forum, wpisz w formularzu znak @. Zobaczysz okienko samouzupełniające nazwy użytkowników. Samouzupełnienie dobierze odpowiedni format wspomnienia, zależnie od tego czy w nazwie użytkownika znajduje się spacja.

Znaczniki HTML

Dozwolone jest używanie niektórych znaczników HTML: <a>, , , <kbd>, <del>, , <dfn>, <pre>, <blockquote>, <hr/>, ,  oraz <img/>.

Skróty klawiszowe

Dodaj kombinację klawiszy komendą notacji klawiszy lub skrótem klawiszowym Alt+K.

Reprezentuj kombinacje klawiszowe używając taga <kbd>. Oddziel od siebie klawisze znakiem plus, np <kbd>Alt+Tab</kbd>.

Indeks górny oraz dolny

Przykład: wpisując H2O i m2 otrzymasz: H₂O i m².

Składnia Tex

By precyzyjnie wyrazić działanie matematyczne, użyj składni Tex.

<tex>arcctg(x) = argtan(\frac{1}{x}) = arcsin(\frac{1}{\sqrt{1+x^2}})</tex>

Kod źródłowy

Krótkie fragmenty kodu

Wszelkie jednolinijkowe instrukcje języka programowania powinny być zawarte pomiędzy obróconymi apostrofami: `kod instrukcji` lub ``console.log(`string`);``.

Kod wielolinijkowy

Dodaj fragment kodu komendą . Fragmenty kodu zajmujące całą lub więcej linijek powinny być umieszczone w wielolinijkowym fragmencie kodu. Znaczniki ``` lub ~~~ umożliwiają kolorowanie różnych języków programowania. Możemy nadać nazwę języka programowania używając auto-uzupełnienia, kod został pokolorowany używając konkretnych ustawień kolorowania składni:

```javascript document.write('Hello World'); ```

Możesz zaznaczyć również już wklejony kod w edytorze, i użyć komendy by zamienić go w kod. Użyj kombinacji Ctrl+`, by dodać fragment kodu bez oznaczników języka.

Tabelki

Dodaj przykładową tabelkę używając komendy . Przykładowa tabelka składa się z dwóch kolumn, nagłówka i jednego wiersza.

Wygeneruj tabelkę na podstawie szablonu. Oddziel komórki separatorem ; lub |, a następnie zaznacz szablonu.

nazwisko;dziedzina;odkrycie
Pitagoras;mathematics;Pythagorean Theorem
Albert Einstein;physics;General Relativity
Marie Curie, Pierre Curie;chemistry;Radium, Polonium

Użyj komendy by zamienić zaznaczony szablon na tabelkę Markdown.

Lista uporządkowana i nieuporządkowana

Możliwe jest tworzenie listy numerowanych oraz wypunktowanych. Wystarczy, że pierwszym znakiem linii będzie * lub - dla listy nieuporządkowanej oraz 1. dla listy uporządkowanej.

Użyj komendy by dodać listę uporządkowaną.

1. Lista numerowana
2. Lista numerowana

Użyj komendy by dodać listę nieuporządkowaną.

* Lista wypunktowana
* Lista wypunktowana
** Lista wypunktowana (drugi poziom)

Składnia Markdown

Edytor obsługuje składnię Markdown, która składa się ze znaków specjalnych. Dostępne komendy, jak formatowanie , dodanie tabelki lub fragmentu kodu są w pewnym sensie świadome otaczającej jej składni, i postarają się unikać uszkodzenia jej.

Dla przykładu, używając tylko dostępnych komend, nie możemy dodać formatowania pogrubienia do kodu wielolinijkowego, albo dodać listy do tabelki - mogłoby to doprowadzić do uszkodzenia składni.

W pewnych odosobnionych przypadkach brak nowej linii przed elementami markdown również mógłby uszkodzić składnie, dlatego edytor dodaje brakujące nowe linie. Dla przykładu, dodanie formatowania pochylenia zaraz po tabelce, mogłoby zostać błędne zinterpretowane, więc edytor doda oddzielającą nową linię pomiędzy tabelką, a pochyleniem.

Skróty klawiszowe

Skróty formatujące, kiedy w edytorze znajduje się pojedynczy kursor, wstawiają sformatowany tekst przykładowy. Jeśli w edytorze znajduje się zaznaczenie (słowo, linijka, paragraf), wtedy zaznaczenie zostaje sformatowane.

Ctrl+B - dodaj pogrubienie lub pogrub zaznaczenie
Ctrl+I - dodaj pochylenie lub pochyl zaznaczenie
Ctrl+U - dodaj podkreślenie lub podkreśl zaznaczenie
Ctrl+S - dodaj przekreślenie lub przekreśl zaznaczenie

Notacja Klawiszy

Alt+K - dodaj notację klawiszy

Fragment kodu bez oznacznika

Alt+C - dodaj pusty fragment kodu

Skróty operujące na kodzie i linijkach:

Alt+L - zaznaczenie całej linii
Alt+, Alt+ - przeniesienie linijki w której znajduje się kursor w górę/dół.
Tab/⌘+] - dodaj wcięcie (wcięcie w prawo)
Shit+Tab/⌘+[ - usunięcie wcięcia (wycięcie w lewo)

Dodawanie postów:

Ctrl+Enter - dodaj post
⌘+Enter - dodaj post (MacOS)

C# Klasa StopWatch() - Czas działania metody

stanley86

Azarien

stanley86

stanley86

somekind

Smileys & People

Animals & Nature

Food & Drink

Travel & Places

Activities

Objects

Symbols

Typografia

Linki

Wewnętrzne odnośniki

Wspomnienia użytkowników

Znaczniki HTML

Skróty klawiszowe

Indeks górny oraz dolny

Składnia Tex

Kod źródłowy

Krótkie fragmenty kodu

Kod wielolinijkowy

Tabelki

Lista uporządkowana i nieuporządkowana

Składnia Markdown

Skróty klawiszowe

Praca dla programistów

Forum dyskusyjne

Sprawy administracyjne

O nas

Skontaktuj się z nami