对数器.md

对数器

对数器的作用

对数器是通过用大量测试数据来验证算法是否正确的一种方式

对数器的使用

1. 有一个你想要测的方法a
2. 实现一个绝对正确但复杂度不好的方法b
3. 实现一个随机样本产生器
4. 实现比对的方法
5. 把方法a和方法b比对很对此来验证方法a是否正确
6. 如果有一个样本使得比对出错, 打印样本分析是哪个方法出错
7. 当样本数量很多时比对测试依然正确, 可以确定方法a是正确的

使用对数器验证冒泡排序的正确性

java

import java.util.Arrays;

public class BubbleSort {
	public static void bubbleSort(int[] arr) {
		if (arr == null || arr.length < 2) {
			return;
		}
		for (int end = arr.length - 1; end > 0; end--) {
			for (int i = 0; i < end; i++) {
				if (arr[i] > arr[i + 1]) {
					swap(arr, i, i + 1);
				}
			}
		}
	}
	
	public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
		int tmp = arr[i];
		arr[i] = arr[j];
		arr[j] = tmp;
	}
	
	/**
	 * 比较两个数组是否相等
	 * @param arr1
	 * @param arr2
	 * @return
	 */
	public static boolean isEqual(int[] arr1, int[] arr2) {
		if ((arr1 == null && arr2 != null) || (arr1 != null && arr2 == null)) {
			return false;
		}
		if (arr1 == null && arr2 == null) {
			return true;
		}
		if (arr1.length != arr2.length) {
			return false;
		}
		for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
			if (arr1[i] != arr2[i]) {
				return false;
			}
		}
		return true;
	}
	
	/**
	 * 打印数组
	 * @param arr
	 */
	public static void printArray(int[] arr) {
		if (arr == null) {
			return;
		}
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			System.out.print(arr[i] + " ");
		}
		System.out.println();
	}
	
	/**
	 * 复制数组
	 * @param arr
	 * @return
	 */
	public static int[] copyArray(int[] arr) {
		if (arr == null) {
			return null;
		}
		int[] res = new int[arr.length];
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			res[i] = arr[i];
		}
		return res;
	}
	
	/**
	 * 排序
	 * @param arr
	 */
	public static void comparator(int[] arr) {
		Arrays.sort(arr);
	}
	
	/**
	 * 产生随机数组
	 * @param maxSize
	 * @param maxValue
	 * @return
	 */
	public static int[] generateRandomArray(int maxSize, int maxValue) {
		// Math.random() -> double [0,1) 
		// (int) ((maxSize + 1) * Math.random()) -> int [0,size]
		int[] arr = new int[(int) ((maxSize + 1) * Math.random())];
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			arr[i] = (int) ((maxValue + 1) * Math.random()) - (int) (maxValue * Math.random());
		}
		return arr;
	}
	
	/**
	 * 测试
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		int testTime = 500000;
		int maxSize = 100;
		int maxValue = 100;
		boolean succeed = true;
		for (int i = 0; i < testTime; i++) {
			int[] arr1 = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
			int[] arr2 = copyArray(arr1);
			int[] arr3 = copyArray(arr1);
			bubbleSort(arr1);
			comparator(arr2);
			if (!isEqual(arr1, arr2)) {
				succeed = false;
				printArray(arr3);
				break;
			}
		}
		System.out.println(succeed ? "success" : "fail");
	}
}