测试了std::vector的交集求解,并对比里std

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#c++ #vector

本文通过对比自定义函数与标准库函数在处理大量数据时的时间效率，展示了如何通过实现细节优化自定义函数，从而达到更高的执行效率。包括测试用例设计、函数实现与结果分析。



需要事先引入的头文件：

#include <iostream>

#include <set>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>



自定义类：

class Loc
{
public:
	short c;
	short r;

	// ...省略没有必要的

	// std::less (这样就可以用一些算法了)
	bool operator < (const Loc& right)
	{
		return ((this->c * this->c + this->r * this->r) < (right.c * right.c + right.r * right.r)) ? true : false;
	}

};




// 测试时间效率
void test_std_vector_intersection_tm_small()
{

	std::vector<Loc> v1 = { Loc(1, 1), Loc(1, 2), Loc(1, 3), Loc(1, 4), Loc(1, 5) };
	std::vector<Loc> v2 = { Loc(2, 1), Loc(1, 2), Loc(1, 3), Loc(2, 4), Loc(1, 5) };

	std::sort(v1.begin(), v1.end());
	std::sort(v2.begin(), v2.end());

	std::vector<Loc> v_intersection;
	TM_INIT;
	TM_START;
	for (int i = 0; i < 300000; ++i)
	{
		std::set_intersection(
			v1.begin(), v1.end(),
			v2.begin(), v2.end(),
			std::back_inserter(v_intersection));
		v_intersection.clear();
	}
	TM_END("1");
	// 3.0s

	TM_START;
	for (int i = 0; i < 300000; ++i)
	{
		calc_intersection_small(v1, v2, v_intersection);
		v_intersection.clear();
	}
	TM_END("2");


	// r= 100000 [1]2.0 [2]1.0;
	// r= 300000 [1]7.0 [2]4.0;
	// r= 300000 [1]7.0 [2]3.0;
	// 结论： 自己写的函数，效率高于通用函数


	// r= 300000 ([1]加入sort) [1]7.0 [2]3.0;
	for (Loc n : v_intersection)
		std::cout << "(" << n.c << ' ' << n.r << ") ";

	// 5, 7
}


// 测试大量数据
void test_std_vector_intersection_tm_big()
{

	std::vector<Loc> v1 = { 
		{ 1, 1 }, { 1, 2 }, { 1, 3 }, { 1, 4 }, { 1, 5 }, { 1, 6 }, { 1, 7 }, { 1, 8 }, { 1, 9 }, 
		{ 2, 1 }, { 2, 2 }, { 2, 3 }, { 2, 4 }, { 2, 5 }, { 2, 6 }, { 2, 7 }, { 2, 8 }, { 2, 9 },
		{ 3, 1 }, { 3, 2 }, { 3, 3 }, { 3, 4 }, { 3, 5 }, { 3, 6 }, { 3, 7 }, { 3, 8 }, { 3, 9 },
		{ 4, 1 }, { 4, 2 }, { 4, 3 }, { 4, 4 }, { 4, 5 }, { 4, 6 }, { 4, 7 }, { 4, 8 }, { 4, 9 },
		{ 5, 1 }, { 5, 2 }, { 5, 3 }, { 5, 4 }, { 5, 5 }, { 5, 6 }, { 5, 7 }, { 5, 8 }, { 5, 9 },
		{ 6, 1 }, { 6, 2 }, { 6, 3 }, { 6, 4 }, { 6, 5 }, { 6, 6 }, { 6, 7 }, { 6, 8 }, { 6, 9 },
		{ 7, 1 }, { 7, 2 }, { 7, 3 }, { 7, 4 }, { 7, 5 }, { 7, 6 }, { 7, 7 }, { 7, 8 }, { 7, 9 },
		{ 8, 1 }, { 8, 2 }, { 8, 3 }, { 8, 4 }, { 8, 5 }, { 8, 6 }, { 8, 7 }, { 8, 8 }, { 8, 9 },
		{ 9, 1 }, { 9, 2 }, { 9, 3 }, { 9, 4 }, { 9, 5 }, { 9, 6 }, { 9, 7 }, { 9, 8 }, { 9, 9 },
		{ 0, 1 }, { 0, 2 }, { 0, 3 }, { 0, 4 }, { 0, 5 }, { 0, 6 }, { 0, 7 }, { 0, 8 }, { 0, 9 },
	};

	// \ 对角线被修改为 x,0 一共有9个不同
	std::vector<Loc> v2 = {
		{ 1, 0 }, { 1, 2 }, { 1, 3 }, { 1, 4 }, { 1, 5 }, { 1, 6 }, { 1, 7 }, { 1, 8 }, { 1, 9 },
		{ 2, 1 }, { 2, 0 }, { 2, 3 }, { 2, 4 }, { 2, 5 }, { 2, 6 }, { 2, 7 }, { 2, 8 }, { 2, 9 },
		{ 3, 1 }, { 3, 2 }, { 3, 0 }, { 3, 4 }, { 3, 5 }, { 3, 6 }, { 3, 7 }, { 3, 8 }, { 3, 9 },
		{ 4, 1 }, { 4, 2 }, { 4, 3 }, { 4, 0 }, { 4, 5 }, { 4, 6 }, { 4, 7 }, { 4, 8 }, { 4, 9 },
		{ 5, 1 }, { 5, 2 }, { 5, 3 }, { 5, 4 }, { 5, 0 }, { 5, 6 }, { 5, 7 }, { 5, 8 }, { 5, 9 },
		{ 6, 1 }, { 6, 2 }, { 6, 3 }, { 6, 4 }, { 6, 5 }, { 6, 0 }, { 6, 7 }, { 6, 8 }, { 6, 9 },
		{ 7, 1 }, { 7, 2 }, { 7, 3 }, { 7, 4 }, { 7, 5 }, { 7, 6 }, { 7, 0 }, { 7, 8 }, { 7, 9 },
		{ 8, 1 }, { 8, 2 }, { 8, 3 }, { 8, 4 }, { 8, 5 }, { 8, 6 }, { 8, 7 }, { 8, 0 }, { 8, 9 },
		{ 9, 1 }, { 9, 2 }, { 9, 3 }, { 9, 4 }, { 9, 5 }, { 9, 6 }, { 9, 7 }, { 9, 8 }, { 9, 0 },
		{ 0, 1 }, { 0, 2 }, { 0, 3 }, { 0, 4 }, { 0, 5 }, { 0, 6 }, { 0, 7 }, { 0, 8 }, { 0, 9 },
	};

	std::sort(v1.begin(), v1.end());
	std::sort(v2.begin(), v2.end());

	std::vector<Loc> v_intersection;
	TM_INIT;
	TM_START;
	for (int i = 0; i < 100000; ++i)
	{
		std::set_intersection(
			v1.begin(), v1.end(),
			v2.begin(), v2.end(),
			std::back_inserter(v_intersection));
		v_intersection.clear();
	}
	TM_END("1");
	// 3.0s

	TM_START;
	for (int i = 0; i < 100000; ++i)
	{
		calc_intersection_small(v1, v2, v_intersection);
		v_intersection.clear();
	}
	TM_END("2");

	TM_START;
	for (int i = 0; i < 100000; ++i)
	{
		calc_intersection_big(v1, v2, v_intersection);
		v_intersection.clear();
	}
	TM_END("3");

	// r= 100000 [1]21.0 [2]14.0 [3]63.0
	// 结论： 自己写的函数，效率高于通用函数


	// r= 300000 ([1]加入sort) [1]x.0 [2]x.0;
	for (Loc n : v_intersection)
		std::cout << "(" << n.c << ' ' << n.r << ") ";

}


一些自己实现的函数：

void calc_intersection_small(const std::vector<Loc>& v1, const std::vector<Loc>& v2, std::vector<Loc>& v_out)
{
	bool isFind = false;
	for (auto it1 = v1.begin(); it1 != v1.end(); ++it1)
	{
		for (auto it2 = v2.begin(); it2 != v2.end(); ++it2)
		{
			if ((*it1) == (*it2))
			{
				isFind = true;
				v_out.push_back(*it1);
			}
			if (isFind)
				break;
		}
		if (isFind)
		{
			continue;
		}
	}
}

void calc_intersection_big(const std::vector<Loc>& v1, const std::vector<Loc>& v2, std::vector<Loc>& v_out)
{
	std::vector<Loc> vv1;
	std::vector<Loc> vv2;

	vv1.insert(vv1.begin(), v1.begin(), v1.end());
	vv2.insert(vv2.begin(), v2.begin(), v2.end());

	bool isFind = false;
	for (auto it1 = vv1.begin(); it1 != vv1.end(); )
	{
		for (auto it2 = vv2.begin(); it2 != vv2.end(); )
		{
			if ((*it1) == (*it2))
			{
				isFind = true;
				v_out.push_back(*it1);
			}
			else
				++it2;

			if (isFind)
			{
				// it2 = vv2.erase(it2);
				break;
			}
		}

		if (isFind)
		{
			it1 = vv1.erase(it1);
			continue;
		}
		else
			++it1;
	}
}





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