两种方法实现相同的算法，一种在java中比其他方法占用更多的运行时间

Question

我正在尝试使用new Date().getTime()计算两个方法的运行时间。 两种方法遵循相同的算法，其中一种增加了一些步骤，但是步骤较少的方法需要更多时间。

我对此感到困惑。 以下是两种方法： 第一种方法使用的步骤更少，花费更多时间：

public void encryptFiles(List<BloomFilter> bfList1) {
Matrix matrix2 = new Matrix(400,400);
Matrix matrix3 = new Matrix(400,400);
matrix2.setMat(value1);
matrix3.setMat(value2);
a2 = matrix2.transpose();
b2 = matrix3.transpose();
startTime2 = new Date().getTime();
for (BloomFilter bfList2 : bfList1) {
Random raa = new Random();
int g1 = raa.nextInt();
double m1 = (double) ((double) Math.round(g1 * 10) / 10.0);
List<double[]>  res1 = new ArrayList<>();
double[] e1 = new double[400];
double[] k1 = new double[400];
Vector<Double> j = new Vector<Double>(400);
Vector<Double> h = new Vector<Double>(400);
//System.out.println("bloom filter in bloom filter list:" + Arrays.toString(bfList2.getBitSet().data));
String bfName = bfList2.getName();
for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
if (s.get(i) == 1) {
j.add( (double) bfList2.getBitSet().getWord(i));
h.add((double) bfList2.getBitSet().getWord(i));
} else {
j.add(0.5 * (bfList2.getBitSet().getWord(i))+m1);
h.add(0.5 * (bfList2.getBitSet().getWord(i))+m1 );
}
}
for (int u = 0; u < 400; u++) {
for (int y = 0; y < 400; y++) {
e1[u] += a2[u][y]*j.get(y);
k1[u] += b2[u][y]*h.get(y);
}
}
res1.add(e1);
res1.add(k1);
hasssh.put(bfName,res1 );
}
encryptedBFListInTime = (new Date().getTime())-startTime2;
encryptedBFListInTime /= 1000.0; 
System.out.println("encrypt files only in "+encryptedBFListInTime);
}

以下是第二种方法使用更多的步骤但更少的时间：

public  BloomFilterIndex encryptTree(BloomFilterIndex tree) {
startTime9 = new Date().getTime();
for(int m = 0; m < tree.root.children.size(); m++){
BloomFilterIndex.BFINode<Integer> n =(BloomFilterIndex.BFINode<Integer>)tree.root.children.get(m);
encrypt(n);
}
end = new Date().getTime() - startTime9;
//end1 = end - startTime9;
end /= 1000.0;
System.out.println("encrypt node in :"+end);
return tree;
}

调用以下方法：

public void encrypt(BloomFilterIndex.BFINode<Integer> root) {
List<double[]> ress = new ArrayList<>();
if (!root.isLeaf()) {
c = new double[root.value.size()];
// c = new double[4];
for (int i = 0; i < root.value.size(); i++) {
//  for(int i = 0; i < 4; i++){
c[i] = root.value.getBitSet().getWord(i);
}
ress.add(c);
root.value = null;
root.value2 = ress;
for (BloomFilterIndex.BFINode<Integer> g : root.children) {
encrypt(g);
}
} else {
//String bfName1 = root.value.getName(); 
double[] y = new double[400];
double[] z = new double[400];
Random r = new Random();
Integer g1 = r.nextInt();
double m5 = (double) ((double) Math.round(g1 * 10) / 10.0);
Vector<Double> m6 = new Vector<Double>(400);
Vector<Double> n1 = new Vector<Double>(400);
for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
//  for(int i = 0;i < 400; i++) {
if (s.get(i) == 1) {
m6.add((double) root.value.getBitSet().getWord(i));
n1.add((double) root.value.getBitSet().getWord(i));
} else {
m6.add(0.5 * (root.value.getBitSet().getWord(i)) + m5);
n1.add(0.5 * (root.value.getBitSet().getWord(i)) + m5);
}
}
for (int i = 0; i < 400; i++) {
for (int j = 0; j < 400; j++) {
y[i] += a2[i][j] * m6.get(j);
z[i] += b2[i][j] * n1.get(j);
}
}
ress.add(y);
ress.add(z);
root.value = null;
root.value2 = ress;
//  hasssh1.put(bfName1, ress);
}
}

请问问题出在哪里。

Answer 1

运行时取决于代码的关键部分。要确定关键部分，请记住 包含在嵌套最深的 for 或 while 循环中。其他代码行只执行一次！

在第二种方法中，您从for 循环中调用帮助程序方法！这意味着您在帮助程序方法中执行所有 for循环和嵌套 for 循环tree.root.children.size()次，因为帮助程序方法被调用了很多次！

当想到嵌套循环时，乘以！例如，

for (int i= 0; i < 5; i++) {
for (int j= 0; j < 5; j++) {
DOTHING();
}
}

DOTHING将执行25次！为什么？ 外循环执行 5 次！ 嵌套循环执行 5 次！ 5 x 5 = 25 倍！

从 for 循环中调用该帮助程序方法及其所有嵌套的 for 循环就像添加了另一个嵌套循环一样。这就是 n * n 执行和 n * n * n 或 n^2 与 n^3 之间的区别！我希望这有帮助！