如何檢查排序算法的空間復雜度？

Question

如果我要用c ++實現三種排序算法，然后想檢查它們的空間復雜性/ RAM量，那么它們會占用很多空間。 我該怎么辦？ 我可以使用任何標准庫或第三方庫嗎？

Answer 1

這是在Unix / Linux下嗎？ 如果是這樣，您可以計算程序開始和結束時sbrk （0）返回的值之間的差。 這樣可以得出運行期間堆內存的總量。

請參見sbrk（2）上的手冊頁。 “ 以0增量調用sbrk（）可用於查找程序中斷的當前位置。 ”

（附錄）使用一個僅分配一個大向量的玩具C ++程序，事實證明GNU C ++運行時傾向於使用mmap（）而不是sbrk（）來分配非常大的對象。

使用strace：

$ strace ./vec1.x |& grep map
...
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f4ac2b42000
mmap(NULL, 800002048, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f4a93051000
...
$

您也可以grep與BRK而不是地圖 。

使用Valgrind：

$ valgrind ./sbrk1.x
...
==22223==   total heap usage: 3 allocs, 3 frees, 800,073,728 bytes allocated
....
$

希望能幫助到你 ！

Answer 2

如果要檢查它們的復雜性（作為漸近函數），則實際上將無法憑經驗做到這一點，例如通過掛鈎分配和取消分配。 您需要通過仔細分析代碼來得出最大分配空間的漸近邊界。 在一般情況下，理論上不可能自動執行此任務，因為您的程序可能會非常復雜。

在實踐中，我建議您嘗試組織分配和取消分配，以免它們在整個地方自發發生。 這應該可以幫助您限制最大分配量。

在某種程度上，您需要一個軟件工具來衡量運行期間分配的數量-這對於StackOverflow來說是不合時宜的，您應該在softwarerecs.stackexchange.com上詢問。