数据结构实验8：测试算法的实际执行时间

实验7：Haffman树的编码

一、实验目的

1．分析任意两个可以实现查找功能的算法的时间复杂度。

2．分别测试这两个算法的实际运行时间。

3．学会C语言中time.h头文件中clock、CLOCKS_PER_SEC等变量的用法。

4．将算法用C语言编写完整程序并上机运行，记录实验过程与数据。

二、实验仪器：

1.硬件：Lenovo通用PC机，

2.软件：WINDOWS7，WORD，GCC编译器

三、实验原理：

在time.h中有几个常用的函数、类型或常量：

1. clock()函数

这个函数返回从“开启这个程序进程”到“程序中调用clock()函数”时之间的CPU时钟计时单元（clock tick）数，在MSDN中称之为挂钟时间（wal-clock）。

2．clock_t

其中clock_t是用来保存时间的数据类型，实际是个长整型数据。比如可以定义一个clock_t类型的变量start记录某个程序的开始。

3. CLOCKS_PER_SEC

在time.h文件中，还定义了一个常量CLOCKS_PER_SEC，它用来表示一秒钟会有多少个时钟计时单元。

四、实验步骤：

1.设定对数组s[]={4,13,25,27,46,66,79,97}，查找46是否存在于序列中。

2．设计顺序查找与二分查找的算法。

3．根据算法设计函数。

4．分别测试两个算法所对应的函数使用的实际时间。

五、数据处理及结论

1.主函数设计：

《此处写代码》

2.输出：

《你看到输出结果》

六、思考题：

1.时间复杂度能否能精确反应某一算法的实际执行效率？

示例代码：

#include

#include

void algorithm(int m){

while(m>0){

m--;

}

printf("DONE.\n");

}

void main(void){

int i,n=10,m=10000000;

clock_t start,end;//start和end两个变量分别记录函数开始与结束时的CPU时钟数double duration;//记录两个程序间经过了多久

start=clock();//开始时的时钟数

for(i=1;i<=n;i++){

algorithm(m);

}

end=clock();//结束时的时钟数

duration=(end-start)*1.0/CLOCKS_PER_SEC;//计算时间

printf("总时间为%lf,单个算法的执行时间为%lf\n",duration,duration/n); }

#include

#include

int seachingOne(int s[],int a)

{

int i;

s[0]=a;

for(i=8;s[i]!=a;i--);

return i;

}

int seachingTwo(int s[],int a)

{

int high,low,mid;

low=1;high=8;mid=(low+high)/2;

while(s[mid]!=a)

{

if(low>=high) return 0;

if(s[mid]

if(s[mid]>a)high=mid-1;

mid=(low+high)/2;

}

return mid;

}

int seachingTwo2(int s[],int a)

{

int high,low,mid;

low=1;high=8;

while(high>=low)

{

mid=(low+high)/2;

if(s[mid]

else if(s[mid]>a)high=mid-1;

else return mid;

}

return 0;

}

void main(void){

//clock_t start,end;

time_t start,end;

int i,n=10,m=100000,j;

double duration;

int s[9]={0,4,13,25,27,46,66,79,97};

printf("%d \n",seachingOne(s,46));

start=time(NULL);printf("start=%d ",start);

for(i=0;i

for(j=0;j

seachingOne(s,46);

end=time(NULL);printf("end=%d ",end);

duration=(end-start);//计算时间

printf("总时间为%lf,单个算法的执行时间为%lf\n",duration,duration/m);

printf("%d \n",seachingTwo(s,46));

start=time(NULL);

for(i=0;i

for(j=0;j

seachingTwo(s,46);

end=time(NULL);

duration=(end-start);

printf("总时间为%lf,单个算法的执行时间为%lf\n",duration,duration/m);

printf("%d \n",seachingTwo2(s,46));

start=time(NULL);

for(i=0;i

for(j=0;j

seachingTwo2(s,46);

end=time(NULL);

duration=(end-start);

printf("总时间为%lf,单个算法的执行时间为%lf\n",duration,duration/m);

}

// int i,n=10,m=10000000;

// clock_t start,end;//start和end两个变量分别记录函数开始与结束时的CPU时钟数// double duration;//记录两个程序间经过了多久

// start=clock();//开始时的时钟数

// for(i=1;i<=n;i++){

// algorithm(m);

// }

// end=clock();//结束时的时钟数

// duration=(end-start)*1.0/CLOCKS_PER_SEC;//计算时间

// printf("总时间为%lf,单个算法的执行时间为%lf\n",duration,duration/n);