算法题4

2019年11月23日 179次阅读

摘自传智播客

package test;
public class Arithmetic4 {
    public static void main(String[] args) {
        //问题：计算求出1到10000的所有质数
        //问题：计算求出1到100000000的所有质数
        int num = 1000000;
        /*
         * 方案一
         */
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i=1;i<num;i++) {
            for(int j=2;j<i;j++) {
                if(i%j==0) break;
                if(j==i-1) System.out.println(i);
            }
        }
        System.out.println("-----------------------");
        long end1 = System.currentTimeMillis();
        /*
         * 方案二
         */
        System.out.println(3);
        for(int i=1;i<=num;i++) {
            for(int j=2;j<=Math.sqrt(i);j++) {
                if(i%j==0) break;
                if(j==(int)Math.sqrt(i)) System.out.println(i);
            }
        }
        System.out.println("-----------------------");
        long end2 = System.currentTimeMillis();
        /*
         * 方案三
         */
        System.out.println(3);
        for(int i=1;i<=num;i+=2) {
            for(int j=2;j<=Math.sqrt(i);j++) {
                if(i%j==0) break;
                if(j==(int)Math.sqrt(i)) System.out.println(i);
            }
        }
        System.out.println("----------------");
        long end3 = System.currentTimeMillis();
        /*
         * 方案四
         */
        int[] nums = new int[100];
        nums[0] = 2;
        int temp = 1;
        for(int i=2;i<num;i++) {
            for(int j=0;j<temp;j++) {
                if(i%nums[j]==0) break;
                if((j+1)==temp) {
                    if(temp == nums.length) {
                        int[] tempNums = new int[nums.length*2];
                        for(int k=0;k<nums.length;k++) {
                            tempNums[k] = nums[k];
                        }
                        nums = tempNums;
                    }
                    nums[temp] = i;
                    temp++;
                }
            }
        }
        for(int i=1;nums[i]!=0;i++) {
            System.out.println(nums[i]);
        }
        long end4 = System.currentTimeMillis();
                                                                                                 
        /*
         * 时间对比
         */
        System.out.println("方案一："+(end1-start)+"ms");
        System.out.println("方案二："+(end2-end1)+"ms");
        System.out.println("方案三："+(end3-end2)+"ms");
        System.out.println("方案四："+(end4-end3)+"ms");
    }
}

时间对比：《算法题4》

从方案一到方案四都是优化了计算次数，为什么方案四所用时间反而大于方案三和方案四呢？

原因在于程序运行时间并没有像我们预期的那样，我们忽略了一些小细节，就是不同的操作符所用时间是不同的，当循环数足够大时，它们的差值能盖过你所优化的时间。

小实验：

long start = System.currentTimeMillis();
int[] num = new int[10];
for(int i = 0;i<100000000;i++) {
    if(num[1]==1) ;
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println((end-start) + "ms");
long start = System.currentTimeMillis();
int j = 0;
for(int i = 0;i<100000000;i++) {
    j++;
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println((end-start) + "ms");
像这样对运算符进行时间评估，可以发现从数组取值所花时间明显高于其他运算符。
所以：在算法设计时，不要忽略了一些简单的行为++ [] ==，这些操作需要开销时间的。
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