bubblesortとquicksortの性能比較
c言語でbubblesortとquicksortの性能を比較した。性懲りもなく。
これはプログラミングの練習。
課題はソートアルゴリズムを関数ポインタにすること。
c言語の関数ポインタは、一応3年半働いたけれど現場では使う機会も目にする機会も残念ながらなかった。
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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> /* timespec使い方メモ struct timespec { time_t tv_sec; long tv_nsec; }; void sub() { timespec_get(&ts, TIME_UTC); printf("%ld %09ld\n", ts.tv_sec, ts.tv_nsec); } */ // 時間経過ナノ秒計算 int calc_timelapse_nsec(struct timespec start, struct timespec end){ if(start.tv_sec == end.tv_sec){ // 秒が同じ return end.tv_nsec - start.tv_nsec; }else{ // 秒が異なる int diff_sec = end.tv_sec - start.tv_sec; int diff_nsec = diff_sec * 1000000000; return diff_nsec + (end.tv_nsec - start.tv_nsec); } } void dispArrayList(int *a, int length){ for(int i=0; i<length; i++){ printf("[%d] : %d\n", i, a[i]); } } void dispArrayLine(int *a, int length){ for(int i=0; i<length; i++){ printf("%d", a[i]); if(i == length - 1){ printf("\n"); }else{ printf(" "); } } } void resetArray(int *a, int length){ for(int i=0; i<length; i++){ a[i] = 0; } } void init(){ srand(time(NULL)); } double getRandomDouble(){ return rand() * 1.0 / RAND_MAX; } int getRandomInt(){ int min = 0; int max = 9; return getRandomIntMinMax(min, max); } int getRandomIntMinMax(int min, int max){ if(max < min){ return max; }else{ return min + (int)(getRandomDouble() * (max - min + 1)); } } void setRandomForArray(int *a, int length){ for(int i=0; i<length; i++){ a[i] = getRandomInt(); } } void swap(int *a, int l, int r){ int t = a[l]; a[l] = a[r]; a[r] = t; } void bubblesort(int *a, int length){ for(int i=0; i<length-1; i++){ for(int j=i; j<length; j++){ if(a[j] < a[i]){ swap(a, i, j); } } } } int getPivot(int a, int b, int c){ if(b < a){ if(a < c){ return a; }else{ return b < c ? b : c; } }else{ if(b < c){ return b; }else{ return a < c ? a : c; } } } void quicksort_core(int *a, int length, int left, int right){ if(right <= left){ return; } int l = left; int r = right; int p = getPivot(a[l], a[l+1], a[r]); while(1){ while(a[l] < p){ l++; } while(p < a[r]){ r--; } if(r <= l){ break; } swap(a, l, r); l++; r--; } quicksort_core(a, length, left, l-1); quicksort_core(a, length, r+1, right); } void quicksort(int *a, int length){ int left = 0; int right = length - 1; quicksort_core(a, length, left, right); } int calcTimeLapse_bubblesort_nsec(int *a, int length){ int b[length]; for(int i=0; i<length; i++){ b[i] = a[i]; } struct timespec ts_start, ts_end; timespec_get(&ts_start, TIME_UTC); bubblesort(b, length); timespec_get(&ts_end, TIME_UTC); return calc_timelapse_nsec(ts_start, ts_end); } int calcTimeLapse_quicksort_nsec(int *a, int length){ int b[length]; for(int i=0; i<length; i++){ b[i] = a[i]; } struct timespec ts_start, ts_end; timespec_get(&ts_start, TIME_UTC); quicksort(b, length); timespec_get(&ts_end, TIME_UTC); return calc_timelapse_nsec(ts_start, ts_end); } int calcTimeLapse_bubblesort_average_nsec(int length, int times){ int a[length]; int sum_nsec = 0; for(int i=0; i<times; i++){ setRandomForArray(a, length); sum_nsec += calcTimeLapse_bubblesort_nsec(a, length); } return sum_nsec / times; } int calcTimeLapse_quicksort_average_nsec(int length, int times){ int a[length]; int sum_nsec = 0; for(int i=0; i<times; i++){ setRandomForArray(a, length); sum_nsec += calcTimeLapse_quicksort_nsec(a, length); } return sum_nsec / times; } int main(void){ /* 準備 */ init(); /* 宣言 */ struct timespec ts_start, ts_end; int times = 10000; int length = 30; /* 処理 */ int timelapse_bubblesort_average_nsec = calcTimeLapse_bubblesort_average_nsec(length, times); int timelapse_quicksort_average_nsec = calcTimeLapse_quicksort_average_nsec(length, times); /* 出力 */ printf("timelapse_bubblesort_average_nsec : %d\n", timelapse_bubblesort_average_nsec); printf("timelapse_quicksort_average_nsec : %d\n", timelapse_quicksort_average_nsec); } |
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timelapse_bubblesort_average_nsec : 1931 timelapse_quicksort_average_nsec : 1159 |
