如何测试两种算法并确定哪种算法更快

How can I test two algorithms and determine which is faster?

本文关键字：算法 测试 两种 何测试      更新时间：2023-10-16

每当解决特定问题时，我可能会遇到不同的解决方案。我不确定如何选择两个选项中的更好。第一个想法是计算两种解决方案的复杂性，但有时它们可能具有相同的复杂性，或者可能有所不同，但输入范围很小，恒定因素很重要。

第二个想法是基准两个解决方案。但是，我不确定如何使用C 计时它们。我发现了这个问题：如何计算C 中代码段的执行时间，但我不知道如何正确处理编译器优化或处理器不一致。

简而言之：上述问题中提供的代码是否足以用于日常测试？在进行测试之前，我是否应该在编译器中启用一些选项？(我正在使用Visual C (我应该进行多少个测试，两个基准之间有多少时间差异？

这是我要测试的代码的示例。其中哪一个更快？我如何计算自己？

unsigned long long fiborecursion(int rank){
    if (rank == 0) return 1;
    else if (rank < 0) return 0;
    return fiborecursion(rank-1) + fiborecursion(rank-2);
}
double sq5 = sqrt(5);
unsigned long long fiboconstant(int rank){
    return pow((1 + sq5) / 2, rank + 1) / sq5 + 0.5;
}

使用此答案中的时钟

#include <iostream>
#include <chrono>
class Timer
{
public:
    Timer() : beg_(clock_::now()) {}
    void reset() { beg_ = clock_::now(); }
    double elapsed() const { 
        return std::chrono::duration_cast<second_>
            (clock_::now() - beg_).count(); }
private:
    typedef std::chrono::high_resolution_clock clock_;
    typedef std::chrono::duration<double, std::ratio<1> > second_;
    std::chrono::time_point<clock_> beg_;
};

您可以编写一个程序来计时两个功能。

int main() {
    const int N = 10000;
    Timer tmr;
    tmr.reset();
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        auto value = fiborecursion(i%50);
    }
    double time1 = tmr.elapsed();
    tmr.reset();
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        auto value = fiboconstant(i%50);
    }
    double time2 = tmr.elapsed();
    std::cout << "Recursion"
            << "ntTotal: " << time1
            << "ntAvg: " << time1 / N
            << "n"
            << "nConstant"
            << "ntTotal: " << time2
            << "ntAvg: " << time2 / N
            << "n";
}

我将尝试没有编译器优化(-O0(和最大编译器优化(-O3(的编译，只是为了查看差异。在最大优化时，编译器可能会完全消除循环。

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