算法基础（一）：对数器

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简介

当我们想验证一个算法正确与否时，一般需要自己寻找测试用例，而自己寻找的测试用例很难覆盖到全部情况，这时候就需要一种手段来帮我们验证算法是否正确，而对数器就是这样的手段。

使用

1. 有一个想要测试的方法A
2. 实现一个绝对正确但是复杂度较高的方法B
3. 实现一个随机样本产生器
4. 实现对比的方法
5. 把方法A和方法B对比多次来验证方法A是否正确
6. 如果某个样本得到的结果不同，则打印出该样本
7. 当大量样本对比测试结果一致时，可以认为方法A正确

代码实现

import java.util.Arrays;

/**
 *@ClassNameDetector
 *@Description  对数器
 *@Author lzx
 *@Date2019/10/25 17:05
 *@Version V1.0
 **/
public class Detector {


    //方法A   冒泡排序  以排序算法为例测试
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        for (int e = arr.length - 1; e > 0; e--) {
            for (int i = 0; i < e; i++) {
                if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                    swap(arr, i, i + 1);
                }
            }
        }
    }

    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        arr[i] = arr[i] ^ arr[j];
        arr[j] = arr[i] ^ arr[j];
        arr[i] = arr[i] ^ arr[j];
    }


    //方法B   绝对正确的比对方法
    public static void comparator(int[] arr) {
        Arrays.sort(arr);
    }


    //样本产生器
    public static int[] generateRandomArray(int maxSize, int maxValue) {
        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;
    }

    //数组复制
    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;
    }

    //两数组比较
    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;
    }

    //数组打印
    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();
    }

    //test
    public static void main(String[] args) {
        //测试次数
        int testTime = 500000;
        //数组最大长度
        int maxSize = 100;
        //数组最大值
        int maxValue = 100;
        //是否正确标志
        boolean succeed = true;
        for (int i = 0; i < testTime; i++) {
            int[] arr1 = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
            int[] arr2 = copyArray(arr1);
            bubbleSort(arr1);
            comparator(arr2);
            if (!isEqual(arr1, arr2)) {
                succeed = false;
                break;
            }
        }
        System.out.println(succeed ? "True！" : "False！");

//        int[] arr = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
//        printArray(arr);
//        bubbleSort(arr);
//        printArray(arr);
    }


}