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

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。）

查詢C++命令列引數相關介紹：引數argc就代表啟動程式時，命令列引數的個數，argv是一個數組，其中的每個元素都是一個char*型別的指標，該指標指向一個字串，這個字串裡就存放著命令列引數。查詢atoi()函式含義：將數字格式的字串轉換為整數型別。

修改後的程式碼：

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

using namespace std;

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

修改後的ReadMe.md

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）。

選擇對brute.cpp程式進行profile，效能分析圖如下：

分析：發現brute.cpp程式中的輸入、輸出CPU使用佔比較大，尤其是輸出，導致brute.cpp程式執行緩慢。

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。

設定命令列引數截圖：

結果截圖：

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。

控制檯讀入截圖：

結果截圖：

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。

控制檯截圖：

結果截圖：

3）寫一份如何部署執行程式碼的readme。

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。

對作業1選擇的檔案brute.cpp程式碼（原基礎上有做修改---is_match函式）再次profile，效能分析圖如下：

執行時間截圖：

分析：從效能分析圖中可以看到is_match函式佔用CPU很大，達到94.52%，從執行時間截圖中可以看出用了17:47min，時間很長。所以is_match函式處是執行最慢的地方。具體到相應程式碼位置，得出結論是：is_match函式中的for迴圈CPU佔比較大，所以下一步應該對is_match函式進行優化。

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。）

對brute.cpp檔案程式碼的is_match函式部分使用二分法查詢進行優化，可以大大提高查詢的速度。

優化後的重要程式碼：

bool is_match(int t, int w[], int w_length)
{    
    int left = 0, right = w_length - 1, mid;
    while (left < right)
    {
        mid = (left + right) / 2;
        if (t == w[mid])
            return false;
        else if (t < w[mid])
        {
            right = mid - 1;
        }
        else if (t > w[mid])
        {
            left = mid + 1;
        }
    }
    return true;
}

coding.net程式碼地址：https://zhangwenyan1.coding.net/public/writelist/brute/git

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。

對優化後的程式碼進行profile，效能分析圖如下：

執行時間截圖：

分析：從效能分析圖中可以看出better.cpp程式中的is_match函式執行過程中CPU佔比是1.14%，比較上次profile的結果，明顯優化成功。從執行時間截圖中可以看出用了2:54min，時間相比優化前縮短很多。

優化前後表格對比：

分析：優化前後，is_match函式CPU佔比大大減小，減少了93.38%，且執行時間也明顯縮短，縮短了14:53min。因此我認識到了profile的重要性，以及優化程式碼所起到的作用，可以減小CPU佔比，提高程式執行效率。

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？

• 文件（readme）中不夠詳細。

例如這句：執行“create 10>whitelist”生成檔案whitelist；

我認為可以寫成這樣：執行“create10>whitelist”除錯create.cpp檔案生成whitelist檔案；可能更易讓讀者清楚其中的過程。

• 文件（readme）中有錯誤。

例如這句：執行“brute-wq < whitelist > output”

根據功能要求應改為：執行“brute-wwhitelist < q > output”

• 程式中的註釋不規範，且有多餘，建議規範程式碼，刪除多餘處。

例如這部分程式碼：

// init w
////    for(int i=0;i<w_1m)
////    {
////        w[i]=-1; //填充非法資料
////    }

多行註釋可用：/* 註釋 */ 如下圖所示：

• 在原brute.cpp檔案中，發現is_match函式程式碼與程式要求不匹配，需要進行修改，修改前後程式碼如下：

修改前is_match函式程式碼：

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;
}

且修改之前的brute.cpp中這段程式碼中!=中的!使用了中文！導致程式錯誤。

修改後is_match函式程式碼：

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