- iOS/Objective-C 元类和类别
- objective-c - -1001 错误,当 NSURLSession 通过 httpproxy 和/etc/hosts
- java - 使用网络类获取 url 地址
- ios - 推送通知中不播放声音
我正在通过 Coursera 学习 Algorithms, Part I,并希望测试 Quick Find、Quick Union 和 Weighted Quick Union 算法的运行时间。该类(class)是用我不熟悉的 Java 编写的,所以我已经完成并尝试用我更熟悉的 Python 重新创建算法。
既然我已经实现了所有功能,我打算测试每个功能以验证运行时间/复杂性。我一直在考虑使用 timeit 库,但这似乎会引发错误的结果,例如,加权快速联合比 QuickUnion 需要更长的时间才能完成。
我如何验证加权快速联合实际上是 O(log n) 并且比快速联合更快?这是我到目前为止创建和尝试的内容:
class QuickFind_Eager:
def __init__(self, nodes):
self.array = [num for num in range(nodes)]
# Joins two nodes into a component
def union(self, first_node, second_node):
for pos, val in enumerate(self.array):
if self.array[pos] == self.array[first_node]:
self.array[pos] = self.array[second_node]
# Checks if two nodes are in the same component
def connected(self, first_node, second_node):
return self.array[first_node] == self.array[second_node]
class QuickUnion_Lazy:
def __init__(self, nodes):
self.array = [num for num in range(nodes)]
# Follows parent pointers to actual root
def root(self, parent):
while parent != self.array[parent]:
parent = self.array[parent]
return parent
# Joins two nodes into a component
def union(self, first_node, second_node):
self.array[first_node] = self.array[second_node]
# Checks if two nodes are in the same component
def connected(self, first_node, second_node):
return self.root(first_node) == self.root(second_node)
class WeightedQuickUnion:
def __init__(self, nodes):
self.array = [num for num in range(nodes)]
self.weight = [num for num in range(nodes)]
# Follows parent pointers to actual root
def root(self, parent):
while parent != self.array[parent]:
parent = self.array[parent]
return parent
# Joins two nodes into a component
def union(self, first_node, second_node):
if self.root(first_node) == self.root(second_node):
return
if (self.weight[first_node] < self.weight[second_node]):
self.array[first_node] = self.root(second_node)
self.weight[second_node] += self.weight[first_node]
else:
self.array[second_node] = self.root(first_node)
self.weight[first_node] += self.weight[second_node]
# Checks if two nodes are in the same component
def connected(self, first_node, second_node):
return self.root(first_node) == self.root(second_node)
class WeightedQuickUnion_PathCompression:
def __init__(self, nodes):
self.array = [num for num in range(nodes)]
self.weight = [num for num in range(nodes)]
# Follows parent pointers to actual root
def root(self, parent):
while parent != self.array[parent]:
self.array[parent] = self.array[self.array[parent]]
parent = self.array[parent]
return parent
# Joins two nodes into a component
def union(self, first_node, second_node):
if self.root(first_node) == self.root(second_node):
return
if self.weight[first_node] < self.weight[second_node]:
self.array[first_node] = self.root(second_node)
self.weight[second_node] += self.weight[first_node]
else:
self.array[second_node] = self.root(first_node)
self.weight[first_node] += self.weight[second_node]
# Checks if two nodes are in the same component
def connected(self, first_node, second_node):
return self.root(first_node) == self.root(second_node)
def test_quickfind(quickfind):
t = quickfind(100)
t.union(1,2)
t.connected(1,2)
t.union(4,2)
t.union(3,4)
t.connected(0,2)
t.connected(1,4)
t.union(0,3)
t.connected(0,4)
import timeit
t = timeit.timeit(stmt="test_quickfind(QuickFind_Eager)", setup="from __main__ import QuickFind_Eager; from __main__ import test_quickfind", number=100000)
print(t)
# 11.4380569069981
t = timeit.timeit(stmt="test_quickfind(QuickUnion_Lazy)", setup="from __main__ import QuickUnion_Lazy; from __main__ import test_quickfind", number=100000)
print(t)
# 1.4744456350017572
t = timeit.timeit(stmt="test_quickfind(WeightedQuickUnion)", setup="from __main__ import WeightedQuickUnion; from __main__ import test_quickfind", number=100000)
print(t)
# 2.738758583996969
t = timeit.timeit(stmt="test_quickfind(WeightedQuickUnion_PathCompression)", setup="from __main__ import WeightedQuickUnion_PathCompression; from __main__ import test_quickfind", number=100000)
print(t)
# 3.0113827050008695
更新添加了 timeit 的结果。
最佳答案
您需要将算法的运行时间制成表格,作为问题大小的函数,即。为不同的问题大小调用 quickfind
(例如 100,200,300,400,500;请注意,预计后者对于天真的 O(n^2)
算法至少运行 3 分钟)。
您仍然不能保证您观察到渐近运行时函数(这就是 O
符号的含义:O(f)
实际上描述了一系列函数 g_i
, g_i = a_i * f(n) + b_i; a_i, b_i: const
[有点滥用符号]),因为您的某些实现可能会遇到资源耗尽(阅读:没有更多的 ram)导致超出您的实现范围的显着性能影响。
关于python - 测试加权快速联合算法?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/31186801/
滑动窗口限流 滑动窗口限流是一种常用的限流算法,通过维护一个固定大小的窗口,在单位时间内允许通过的请求次数不超过设定的阈值。具体来说,滑动窗口限流算法通常包括以下几个步骤: 初始化:设置窗口
表达式求值:一个只有+,-,*,/的表达式,没有括号 一种神奇的做法:使用数组存储数字和运算符,先把优先级别高的乘法和除法计算出来,再计算加法和减法 int GetVal(string s){
【算法】前缀和 题目 先来看一道题目:(前缀和模板题) 已知一个数组A[],现在想要求出其中一些数字的和。 输入格式: 先是整数N,M,表示一共有N个数字,有M组询问 接下来有N个数,表示A[1]..
1.前序遍历 根-左-右的顺序遍历,可以使用递归 void preOrder(Node *u){ if(u==NULL)return; printf("%d ",u->val);
先看题目 物品不能分隔,必须全部取走或者留下,因此称为01背包 (只有不取和取两种状态) 看第一个样例 我们需要把4个物品装入一个容量为10的背包 我们可以简化问题,从小到大入手分析 weightva
我最近在一次采访中遇到了这个问题: 给出以下矩阵: [[ R R R R R R], [ R B B B R R], [ B R R R B B], [ R B R R R R]] 找出是否有任
我正在尝试通过 C++ 算法从我的 outlook 帐户发送一封电子邮件,该帐户已经打开并记录,但真的不知道从哪里开始(对于 outlook-c++ 集成),谷歌也没有帮我这么多。任何提示将不胜感激。
我发现自己像这样编写了一个手工制作的 while 循环: std::list foo; // In my case, map, but list is simpler auto currentPoin
我有用于检测正方形的 opencv 代码。现在我想在检测正方形后,代码运行另一个命令。 代码如下: #include "cv.h" #include "cxcore.h" #include "high
我正在尝试模拟一个 matlab 函数“imfill”来填充二进制图像(1 和 0 的二维矩阵)。 我想在矩阵中指定一个起点,并像 imfill 的 4 连接版本那样进行洪水填充。 这是否已经存在于
我正在阅读 Robert Sedgewick 的《C++ 算法》。 Basic recurrences section it was mentioned as 这种循环出现在循环输入以消除一个项目的递
我正在思考如何在我的日历中生成代表任务的数据结构(仅供我个人使用)。我有来自 DBMS 的按日期排序的任务记录,如下所示: 买牛奶(18.1.2013) 任务日期 (2013-01-15) 任务标签(
输入一个未排序的整数数组A[1..n]只有 O(d) :(d int) 计算每个元素在单次迭代中出现在列表中的次数。 map 是balanced Binary Search Tree基于确保 O(nl
我遇到了一个问题,但我仍然不知道如何解决。我想出了如何用蛮力的方式来做到这一点,但是当有成千上万的元素时它就不起作用了。 Problem: Say you are given the followin
我有一个列表列表。 L1= [[...][...][.......].......]如果我在展平列表后获取所有元素并从中提取唯一值,那么我会得到一个列表 L2。我有另一个列表 L3,它是 L2 的某个
我们得到二维矩阵数组(假设长度为 i 和宽度为 j)和整数 k我们必须找到包含这个或更大总和的最小矩形的大小F.e k=7 4 1 1 1 1 1 4 4 Anwser是2,因为4+4=8 >= 7,
我实行 3 类倒制,每周换类。顺序为早类 (m)、晚类 (n) 和下午类 (a)。我固定的订单,即它永远不会改变,即使那个星期不工作也是如此。 我创建了一个函数来获取 ISO 周数。当我给它一个日期时
假设我们有一个输入,它是一个元素列表: {a, b, c, d, e, f} 还有不同的集合,可能包含这些元素的任意组合,也可能包含不在输入列表中的其他元素: A:{e,f} B:{d,f,a} C:
我有一个子集算法,可以找到给定集合的所有子集。原始集合的问题在于它是一个不断增长的集合,如果向其中添加元素,我需要再次重新计算它的子集。 有没有一种方法可以优化子集算法,该算法可以从最后一个计算点重新
我有一个包含 100 万个符号及其预期频率的表格。 我想通过为每个符号分配一个唯一(且前缀唯一)的可变长度位串来压缩这些符号的序列,然后将它们连接在一起以表示序列。 我想分配这些位串,以使编码序列的预
我是一名优秀的程序员,十分优秀!