看了园友的评论之后,我也好奇清橙OJ是怎么计算内存占用的。重新测试的情况附在原文后边。

 

-------------------------------------- 这是切割线 --------------------------------------------

 

最近自学Java,试着用Java刷几道OJ的题来熟悉基本语法。

起初几道简单题,没太留意程序的执行效率。今天做了一道简单的递归题,竟然运行超时了!由于本人算法方面功底太差,不懂的如何优化,想了个投机的办法应付了过去。但又觉得不可思议,照以前用C语言刷OJ的经验,不可能这种规模的数据就运行超时。于是我将代码从eclipse复制黏贴到VC中,改成C程序,重新测试,结果惊人。

以下是详细情况:

一、题目

题目位于:http://oj.tsinsen.com/ViewGProblem.page?gpid=A1069

问题描述

  幻方(magic square)是一个非常有趣的矩阵,n阶的幻方表示一个n阶矩阵,它的元素恰好是1~N^2,它的各行,各列,以及对角线之和都相等。下面是一个非常经典的3阶幻方:
  2 7 6
  9 5 1
  4 3 8
  你的任务是找出字典序第K小的4阶幻方。
  这里的幻方的字典序定义为:把幻方按行优先排成一条N^2的序列后的字典序(如上面这个幻方,排成这样一条序列:2 7 6 9 5 1 4 3 8)。
  其中K<=100。
  字典序的定义为:在某一系列字符串中,首先按照第一个字符明确其先后顺序,如果第一个字符相同,则根据第二个字符的大小关系明确其先后关系。以此类推 。例如:
  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11在2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11之前
  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11在1 3 2 4 5 6 7 8 9 10 11之前
输入格式
  输入仅包含一行K。
输出格式
  4行4列的幻方,数之间用一个空格隔开,行末不要有多余的空格。
样例输入
1
样例输出
1 2 15 16
12 14 3 5
13 7 10 4
8 11 6 9
 
 
二、Java解答结果
这是我的java解(算法比较渣,风格比较丑,请多指教=。=)
 1 import java.util.Scanner;
 2 public class Main {
 3     static boolean[] used = new boolean[17];
 4     static int k;
 5     static int[][] ary = new int[4][4];
 6     static boolean found = false;
 7     
 8     public static void main(String[] args) {
 9         Scanner input = new Scanner(System.in);
10         k = input.nextInt();
11         for (int i = 1; i <= 16; i++)
12             used[i] = false;
13         if (k < 70) {
14             recursion(0);
15         }
16         else {
17             k -= 69;
18             ary[0][0] = 1;
19             ary[0][1] = 7;
20             used[1] = true;
21             used[7] = true;
22             recursion(2);
23         }
24     }
25     
26     public static void recursion(int n) {
27         int x = n / 4, y = n % 4;
28         if (found) return;
29         if (n == 16) {
30             k--;
31             if (k == 0) {
32                 printMagicSquare();
33                 found = true;
34             }
35             return;
36         }
37         for (int i = 1; i <= 16; i++) {
38             if (!used[i]) {
39                 if (x == 3 && (ary[0][y] + ary[1][y] + ary[2][y] + i) != 34)
40                     continue;
41                 if (y == 3 && (ary[x][0] + ary[x][1] + ary[x][2] + i) != 34)
42                     continue;
43                 if (x == 3 && y == 0 && (ary[0][3] + ary[1][2] + ary[2][1] + i) != 34)
44                     continue;
45                 if (x == 3 && y == 3 && (ary[0][0] + ary[1][1] + ary[2][2] + i) != 34)
46                     continue;
47                 used[i] = true;
48                 ary[x][y] = i;
49                 recursion(n + 1);
50                 used[i] = false;
51             }
52         }
53     }
54     
55     public static void printMagicSquare() {
56         for (int i = 0; i < 4; i++) {
57             for (int j = 0; j < 3; j++) {
58                 System.out.print(ary[i][j] + " ");
59             }
60             System.out.println(ary[i][3]);
61         }
62     }
63 }
Java代码

main中原本是直接调用recursion(0),一运行,尼玛运行超时!评测结果如下:

遂加入了那个if(k<70)的判断语句,把上边两个较大的节点也通过了。

但这很不靠谱,因为这题简单,k限制在100以内。再大一些的话,用条件判断是解决不了问题的(除非有超强毅力写一大堆if,全体遍历一遍自动生成if语句倒是个办法)。

 

三、C解答

于是我把代码复制到VC中,删掉class,把boolean类型改成int类型,去掉了那个if(k<70)的判断语句,代码如下:

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 int used[17];    //0-false 1-true
 4 int k;
 5 int ary[4][4];
 6 int found = 0;
 7 
 8 void recursion(int n);
 9 void printMagicSquare();
10 
11 int main() {
12     int i;
13     scanf("%d", &k);
14     for (i = 1; i <= 16; i++)
15         used[i] = 0;
16 //    if (k < 70) {
17     recursion(0);
18 /*    }
19     else {
20         k -= 69;
21         ary[0][0] = 1;
22         ary[0][1] = 7;
23         used[1] = 1;
24         used[7] = 1;
25         recursion(2);
26     }*/
27     return 0;
28 }
29     
30 void recursion(int n) {
31     int x = n / 4, y = n % 4;
32     int i;
33     if (found) return;
34     if (n == 16) {
35         k--;
36         if (k == 0) {
37             printMagicSquare();
38             found = 1;
39         }
40         return;
41     }
42     for (i = 1; i <= 16; i++) {
43         if (!used[i]) {
44             if (x == 3 && (ary[0][y] + ary[1][y] + ary[2][y] + i) != 34)
45                 continue;
46             if (y == 3 && (ary[x][0] + ary[x][1] + ary[x][2] + i) != 34)
47                 continue;
48             if (x == 3 && y == 0 && (ary[0][3] + ary[1][2] + ary[2][1] + i) != 34)
49                 continue;
50             if (x == 3 && y == 3 && (ary[0][0] + ary[1][1] + ary[2][2] + i) != 34)
51                 continue;
52             used[i] = 1;
53             ary[x][y] = i;
54             recursion(n + 1);
55             used[i] = 0;
56         }
57     }
58 }
59 
60 void printMagicSquare() {
61     int i, j;
62     for (i = 0; i < 4; i++) {
63         for (j = 0; j < 3; j++) {
64             printf("%d ", ary[i][j]);
65         }
66         printf("%d\n", ary[i][3]);
67     }
68 }
C代码

这次的评测结果如下:

亮瞎狗眼有木有!!!

 

 

之前在看斯坦福《编程方法学》公开课视频时,老师有说,Java的运行效率比普通语言慢3倍左右。从上面的运行时间看的确差不多。但是在同一数量级上的。

但本题中,最深17层的递归,Java用了34MB内存,C语言只用了808KB,差距非常大。

以我目前所学的,有以下猜测:

1、Java运行于Java虚拟机上,装载字节文件等本身需要消耗内存空间。

2、Java中的数组都是类,封装了很多数据域和方法,占用一定内存空间;C中数组就是一段连续的内存空间,相对小巧。

3、Java中的栈中,递归时压栈的信息丰富很多,除了跟C一样的返回地址、参数信息,Java中还会保存异常处理链等地址、参数,所以每次递归会占用不少内存。

 

也不知上述猜测是否是主要原因,还请Java方面的前辈指教~

 

---------------------------------------------------这也是切割线--------------------------------------------------

鉴于想知道清橙OJ到底有没有把虚拟机的内存也算进程序运行内存,我去提交了A+B Problem.

清华的清橙网:http://oj.tsinsen.com

北大的POJ:http://poj.org

A+B Problem是绝大多数在线评测网站的第一题,内容为:

问题描述

  输入A,B。
  输出A+B。
输入格式
  输入包含两个整数A,B,用一个空格分隔。
输出格式
  输出一个整数,表示A+B的值。
样例输入
5 8
样例输出
13
数据规模和约定
  -1,000,000,000<=A,B<=1,000,000,000。

我分别写了Java和C的代码,如下:

1 #include <stdio.h>
2 int main() {
3     int a, b;
4     scanf("%d %d", &a, &b);
5     printf("%d\n", a+b);
6     return 0;
7 }
C Code
1 import java.util.Scanner;
2 public class Main {
3     public static void main(String[] args) {
4         Scanner input = new Scanner(System.in);
5         int a = input.nextInt(), b = input.nextInt();
6         System.out.println(a+b);
7     }
8 }
Java Code

一、清华-清橙

清橙上JAVA的评测结果为:

评测点编号评测结果得分运行时间内存使用
1
正确
10.00
109ms
34.21MB
2
正确
10.00
93ms
34.23MB
3
正确
10.00
109ms
34.24MB
4
正确
10.00
125ms
34.20MB
5
正确
10.00
109ms
34.24MB
6
正确
10.00
125ms
34.24MB
7
正确
10.00
93ms
34.24MB
8
正确
10.00
109ms
34.24MB
9
正确
10.00
109ms
34.21MB
10
正确
10.00
93ms
34.21MB

C的评测结果为:

评测点编号评测结果得分运行时间内存使用
1
正确
10.00
0ms
784.0KB
2
正确
10.00
0ms
784.0KB
3
正确
10.00
0ms
784.0KB
4
正确
10.00
0ms
784.0KB
5
正确
10.00
0ms
784.0KB
6
正确
10.00
0ms
784.0KB
7
正确
10.00
0ms
784.0KB
8
正确
10.00
0ms
784.0KB
9
正确
10.00
0ms
784.0KB
10
正确
10.00
0ms
784.0KB

 

跟上边的递归题目比较,发现,java的内存占用始终在34MB左右,C的内存占用从808K降低至784K。

结论:清橙不靠谱。。。把java虚拟机也算进去了。。。

以前上程设导论课有些题目规定占用内存不许超过1MB,用java妥妥死翘。。。Otz。。。

 

二、北大-POJ

既然清华不靠谱,我就打开北大的也试试,程序还是上面两个,结果如下:

Java:  3024K  735MS

C:    164K  16MS

我表示凌乱了。。。不知道这个是怎么计算的。。。

 

求问怎么自己测试。。。