小型 Java 应用程序性能

Question

我有一个用于我的 CS 课程的程序，当我得到大量输入时，我需要将运行时间缩短很多。

这里是代码

import java.util.Scanner;
import java.util.ArrayList;

public class Main{
    public static void main (String[] args){


    Scanner input = new Scanner(System.in);


    int hours = 12;
    int minutes = 00;

    int count = 0;

    int d = input.nextInt();

    for(int i = 0; i < d; i++){
        minutes++;
        if(minutes >= 60){
            hours++;
            hours = hours % 12;
            minutes = 0;
        }

        String formatNull = "";
        String hourFormat = "";

        if(minutes < 10){
            formatNull = "0";
        }

        if(hours < 10)
            hourFormat = "0";

        String finalTimeString = hourFormat + hours + ":" + formatNull + minutes;

        if(isSequence(finalTimeString)){
            count += 1;

        }

    }

    System.out.println(count);

}

public static boolean isSequence(String time){

    String firstDig = time.split(":")[0];
    String secondDig = time.split(":")[1];



    ArrayList<Integer > foo = new ArrayList<Integer>();

    if(firstDig.length() >= 2){
 if(firstDig.charAt(0) != '0'){
        foo.add(Integer.parseInt(String.valueOf(firstDig.charAt(0))));
    }   foo.add(Integer.parseInt(String.valueOf(firstDig.charAt(1))));
    }

    if(secondDig.length() >= 2){
        foo.add(Integer.parseInt(String.valueOf(secondDig.charAt(0))));
        foo.add(Integer.parseInt(String.valueOf(secondDig.charAt(1))));
    }

    ArrayList<Integer> bar = new ArrayList<Integer>();

    int prev = foo.get(0);


    for(int i = 1; i < foo.size(); i++){


     bar.add(foo.get(i) - prev);
        prev = foo.get(i);
     }




    boolean isDiff = false;

    int prevDifference = bar.get(0);

    for(int i = 1; i < bar.size(); i++){
        if(prevDifference == bar.get(i)){

        }else{

            isDiff = true;

        }

        prevDifference = bar.get(i);

    }

    return !isDiff;

}

}

我不能超过 0.8 秒，现在我达到了 2.0 秒。如果有人可以提出任何建议，那就太好了。干杯。

//更新所以我想我现在正确地格式化了代码。该程序以分钟为单位接受输入，将其添加到 12 点钟并计算有多少特殊时间。一个特殊的时间例如：12:43、02:46（本质上是数字有共同点的时间）；

Answer 1

我马上注意到的几件事：

首先，您在循环中调用isSequence。 isSequence 本身有两个循环。因此，这个算法是O(d * (foo.size() + bar.size())。事实上，我们实际上可以说它是Theta(d * (foo.size() + bar.size())（即总是那么复杂），因为它实际上不可能少于d * (foo.size() + bar.size()) 步骤。 （作为记录，是的，我确实意识到我的符号并不严格准确，因为 n 的倍数只是减少到 n，但我想把它写出来这种方式很有用）。这可能是大输入速度慢的主要原因之一。您可能需要考虑尝试减少这种情况的方法。

我的意思是，如果你的底层算法的计算复杂度太高，你在代码优化方面只能做这么多。

其次，作为优化：

for(int i = 1; i < bar.size(); i++){
    if(prevDifference == bar.get(i)){
       // You don't actually do anything here
    }else{
        // Why not break out the loop here? There's no possibility of this
        // becoming false later. That could save you some steps.
        isDiff = true;
    }

    prevDifference = bar.get(i);
}

最后，为什么你不能在isSequence 中组合你的 for 循环？

Answer 2

免责声明：据我所知，您的代码目前给出了错误的答案。你需要解决这个问题。但是你问的是如何让它运行得更快，而不是如何修复它，所以这就是我要回答的问题。

您正在执行大量字符串格式化和解析，其中很多都在您的主循环中。你从 String 到 int 再从 int 到 String 多少次？所有这些来回转换都会显着减慢速度。

如果您的分钟数是 2 位数，您可以使用 minutes % 10 获取最后一位数。您可以使用minutes / 10 获取第一位数字。时间也是一样。不需要字符串解析。这已经足以将时间降低到所需的时间以下。

但您还可以做一些更好的事情。您可以让它在有效的 O(1) 时间内运行，而不是让您的代码在 O(n) 时间内运行。是的，你没看错。对于较大的 n，您可以使其在恒定时间内运行。

请注意，一天中小时和分钟的可能组合只有这么多。如果您使用 12 小时时间，则 12*60 = 720。您可以利用这一点。您只需要处理 720 的答案和n % 720 的答案，然后做一些数学运算。 answer(n) 是 answer(720) * n/720 + answer(n % 720)。使用它，您可以或多或少地立即计算出任何高达 2147483647 的值。哎呀，如果您使用 long 而不是 int，您可以或多或少地立即计算出高达 9223372036854775807 的任何值。（想想看 - 72000000 的答案正在发生正好是 720 答案的 100000 倍，因为相同的数字只是重复，所以为什么还要循环 72000000 次呢？）