此作業要求參見：https://edu.cnblogs.com/campus/nenu/2020Fall/homework/11207/

老楊因為留作業太多被學生投訴下崗了，去面試，剛好你是公司的面試官。出了道題，題目要求如下(別忙著答題，現在是背景，作業的要求還在後面)。

1）程式名brute，按照下面的要求讀入兩個檔案。

檔案whitelist，包含1列整數10個，隨機生成（要求老楊自己想辦法），通過命令列引數指出檔名。

檔案q，包含1列整數1000個，隨機生成（也要求老楊自己想辦法），通過控制檯讀入。

2）在檔案q中查詢所有不在whitelist中的整數，定向輸出到一個檔案中。

(讀到此處，你見老楊面露困惑，出於多年，不，一年，不，半年的師生情誼，你補充道，“楊老師，您就當這是從交易記錄q中查詢不符合白名單whitelist的非法交易。”老楊感激地點點頭。)

3）寫一份如何部署執行程式碼的readme。

老楊寫成如下程式碼：

//brute.cpp
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

const int w_1m=1000000;
int w[w_1m];

bool is_match(int t, int w[], int w_length)
{
    for(int i=0;i<w_length;i++)
    {
        if(t！=w[i])
        {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

// brute -w whitelist < T
int main(int argc, char *argv[])
{
    if(argc != 3 || strcmp(argv[1], "-w"))
    {
        return 1;
    }

// init w
////    for(int i=0;i<w_1m)
////    {
////        w[i]=-1; //填充非法資料
////    }
    ifstream infile;
    infile.open(argv[2]);
    int i=0;
    cout << argv[2]<< endl;
    while(infile>>w[i++])
    {
    }
    int w_length = i-1;
    cout << w_length << endl;
// check t
    int t=0;
    while(cin >> t)
    {
        if(is_match(t, w, w_length))
        {
            cout << t << endl;
        }
    }
}

由於資料老楊也得自己想辦法，所以老楊又寫了兩段程式碼生成資料，程式碼如下：

//create.cpp
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
    srand((unsigned)time(NULL));
    for(int i=0; i<10;i++)
    {
         cout << rand() << "\n";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

readme文件如下：

老楊有多年的指導學生的經驗，所以會使用多種語言程式設計。既然是面試，就想著多多展示自己，所以老楊又用C#解了這道題，程式碼如下：

//foo.cs
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.IO;

namespace foo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            DateTime beforDT = System.DateTime.Now;
            if(args.Count() < 1)
                return;
            string path = args[0];
            string[] sm = File.ReadAllLines(path);
            int[] p = new int[sm.Length];
            //Console.WriteLine(sm.Length);
            int[] array = new int[1000000];
            for (int i = 0; i < 1000000; i++)
            {
                array[i] = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
            }
            for(int i = 1;i < sm.Length; ++i)
            {
                int temp = Convert.ToInt32(sm[i]);
                if(find(temp, array) == -1)
                    Console.WriteLine(temp); 
            }
            DateTime afterDT = System.DateTime.Now;  
            TimeSpan ts = afterDT.Subtract(beforDT);  
            Console.WriteLine("DateTime: {0}ms.", ts.TotalMilliseconds);
        }

        static int find(int key, int[] array)
        {
            for(int j = 0; j < 10; j++)
            {
                if(key == array[j])
                    return key;
            }
            return -1;
        }
    }
}

readme文件如下：

你讀了一遍老楊的readme.md檔案，看了看老楊生成資料的程式碼，建議到：“為什麼不用命令列引數決定生成的資料量的大小呢？”你說完這句話之後老楊有點兒疑惑，你趕緊補充說：“你把for迴圈中的10替換成1000有點兒麻煩啊，何不把它定義成一個變數呢？在控制檯進行輸入。”老楊恍然大悟，馬上修改了create.cpp和readme.md。

作業0（5分）

修改create.cpp檔案，改成由命令列引數確定生成的資料的資料量。修改readme.md的對應部分。（要求貼出修改之後的程式碼和read.md。）

你看了一下程式碼，又說道：“老楊，你這結果倒是能對……但是”。你覺得程式碼的執行效率會比較低。但是你想引導他獨立完成修改，你說：“我認為你應該profile一下你的程式碼，找到程式碼最慢的地方。”

profile？還好老楊看過《構建之法》，那本書中提到過效能分析。不過老楊不明白為啥要進行效能分析，但畢竟是在面試也不好把太多疑義說出來。所以只好照做。

答：

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
    srand((unsigned)time(NULL));
    for (int i = 0; i < atoi(argv[1]); i++)
    {
        cout << rand() << "\n";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

作業1（10分）

對上面兩段老楊寫的程式碼任選其一進行profile，觀察現象（要求有截圖記錄）。

答：

如圖 有三個佔9次，main佔5次

你是一個好人，為了讓老楊知道為什麼要對程式碼進行profile，於是你在原來的題目的基礎上做出了修改，修改之後的題要求如下：

1）讀入兩個檔案，一個用控制檯，一個用命令列引數指出檔名。

檔案biggerwhitelist，包含1列整數1M個，隨機生成（要求老楊自己想辦法），通過命令列引數指出檔名。

檔案biggerq，包含1列整數10M個，隨機生成（也要求老楊自己想辦法），通過控制檯讀入。

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <fstream>
#include <string.h>
using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
    int shu;
    cin >> shu;
    ofstream outfile;
    srand((unsigned)time(NULL));
    for (int i = 0; i < atoi(argv[1]); i++)
    {
        cout << rand() << "\n";
    }
    cout << endl;
    outfile.open("biggerq");
    for (int i = 0; i < shu; i++)
    {
        outfile << rand() << endl;
    }
    outfile.close();
    return 0;
}

2）在檔案biggerq中查詢所有不在biggerwhitelist中的整數，重定向輸出到一個檔案中。

3）寫一份如何部署執行程式碼的readme。

老楊看了一下，發現只是資料量變大了，程式碼不用變。於是換了資料又運行了一遍自己的程式碼，發現跑了很久（大概10分鐘）還沒結果。由於是在面試，老楊急壞了。這個時候作為面試官的你知道目的已經達成了，於是告訴老楊：“你看，知道為啥讓你profile了吧，你還是再profile一次吧。

作業2（10分）

以biggerwhitelist和biggerq作為輸入，對作業1中選擇的程式碼再次進行profile，找到程式碼執行最“慢”的地方，截圖為證並文字說明。

答：

由圖可以看出此程式跑了3分49秒，主要圖中有5個佔213677次，跑的最慢的就是這5個函式。

老楊再次profile之後發現了程式碼最慢的地方在哪兒。這時候你說：“既然找到了最慢的地方，那就開始對你的程式碼進行優化吧。”對於這次引導的結果，你很得意。

作業3（10分）

根據作業2找到的最慢的地方，優化作業1中你選擇的程式碼，在保證輸出結果正確的前提下，減少老楊程式執行的時間。（優化後的程式碼需要你提交到git上，作為教師的判斷依據。優化後的程式的名字應該是better.cpp或者better.cs。）

GitHub：https://github.com/zhaoyw456/baimingdan.git

老楊在優化了程式碼之後，發現果然程式碼執行“快”了很多，很是得意。這時候你想“好人”做到底，順水推舟一把。你說：“對優化後的程式碼再profile一下吧。”老楊與你意見一致。

答：

如圖所示程式碼只跑了1分13秒，主要的5個從213677次都降到了66984，明顯程式碼快了很多。

作業4（5分）

對作業3優化後的程式碼進行profile，結果與作業2的結果做對比。畫表格並文字說明。

答：

我用的是折半二分查詢方式（遞迴方法），因此is_match會增加，但下降跟上升之比是1：15

最後，老楊發現了他原本程式碼的不足，並且對於你的引導表達了謝意。

但是，你還是猶豫要不要錄用老楊。因為你覺得老楊的文件（readme），註釋和程式碼風格有很大的問題，並且給老楊指了出來。

答：註釋不用連續注兩次

做業5（5分）

你覺得老楊的文件（readme），註釋和程式碼風格又哪些問題，該如何改進？

答： 多行註釋可以嘗試/**/的方式

面試結束了，你和老楊握手，對他說出了面試的結果。你說的內容，不是今天的作業題，也許是若干年以後你想對當年教你的教師說的，也許是你希望未來的面試官對你說的。你想說的是什麼呢？

答：明天上班，出去把門帶上。