diff --git a/komissarovgo/docs/data/CodePhoneBook.py b/komissarovgo/docs/data/CodePhoneBook.py index 396dec9..7c2896f 100644 --- a/komissarovgo/docs/data/CodePhoneBook.py +++ b/komissarovgo/docs/data/CodePhoneBook.py @@ -1,7 +1,11 @@ import time import random import csv +import os +import matplotlib.pyplot as plt +import numpy as np import sys +sys.setrecursionlimit(20000) # 1. LinkedList @@ -295,4 +299,200 @@ def measure_deletion(structure_name, original_structure, delete_names): end = time.perf_counter() times.append(end - start) - return times \ No newline at end of file + return times + + + +# 3. Launch and save results + +def run_experiment(): + + current_dir = os.path.dirname(__file__) + docs_dir = os.path.dirname(current_dir) + csv_file = os.path.join(docs_dir, "experiment_results.csv") + + print("=" * 70) + print("ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ СРАВНЕНИЕ СТРУКТУР ДАННЫХ") + print("Телефонный справочник - 10000 записей") + print("=" * 70) + print(f"\n📁 Результаты будут сохранены в: {csv_file}") + + print("\n1. Генерация тестовых данных...") + shuffled_records, sorted_records = generate_records(10000) + print(f" Сгенерировано 10000 записей") + + existing_names = [shuffled_records[i][0] for i in random.sample(range(10000), 100)] + nonexisting_names = [f"NotExist_{i}" for i in range(10)] + search_names = existing_names + nonexisting_names + delete_names = [shuffled_records[i][0] for i in random.sample(range(10000), 50)] + + results = [["Структура", "Режим", "Операция", + "Замер1(с)", "Замер2(с)", "Замер3(с)", "Замер4(с)", "Замер5(с)", + "Среднее(с)"]] + + for mode_name, records in [("случайный", shuffled_records), + ("отсортированный", sorted_records)]: + + print(f"\n2. Тестирование режима: {mode_name}") + print("-" * 50) + + for struct_name in ["linked_list", "hash_table", "bst"]: + print(f"\n {struct_name.upper()}:") + + print(" Вставка 10000 записей...") + insert_times, filled_struct = measure_insertion(struct_name, records) + avg_insert = sum(insert_times) / 5 + print(f" Время: {avg_insert:.4f} сек (среднее)") + + print(" Поиск 110 записей...") + search_times = measure_search(struct_name, filled_struct, search_names) + avg_search = sum(search_times) / 5 + print(f" Время: {avg_search:.4f} сек (среднее)") + + print(" Удаление 50 записей...") + delete_times = measure_deletion(struct_name, filled_struct, delete_names) + avg_delete = sum(delete_times) / 5 + print(f" Время: {avg_delete:.4f} сек (среднее)") + + results.append([struct_name, mode_name, "вставка"] + insert_times + [avg_insert]) + results.append([struct_name, mode_name, "поиск"] + search_times + [avg_search]) + results.append([struct_name, mode_name, "удаление"] + delete_times + [avg_delete]) + + print("\n3. Сохранение результатов...") + with open(csv_file, "w", newline="", encoding="utf-8") as f: + writer = csv.writer(f) + writer.writerows(results) + print(f" ✅ Результаты сохранены в: {csv_file}") + + print("\n" + "=" * 70) + print("СВОДНАЯ ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ") + print("=" * 70) + print(f"{'Структура':<15} {'Режим':<12} {'Операция':<10} {'Среднее время (сек)':<20}") + print("-" * 70) + + for row in results[1:]: + struct, mode, op, t1, t2, t3, t4, t5, avg = row + print(f"{struct:<15} {mode:<12} {op:<10} {avg:<20.6f}") + + return results, docs_dir + + + +# 4. Graphics + +def create_graphs(results, docs_dir): + + print("\n4. Построение графиков...") + + data = {} + for row in results[1:]: + struct = row[0] + mode = row[1] + op = row[2] + avg = row[8] + + if struct not in data: + data[struct] = {} + if mode not in data[struct]: + data[struct][mode] = {} + data[struct][mode][op] = avg + + + struct_labels = { + 'linked_list': 'LinkedList', + 'hash_table': 'HashTable', + 'bst': 'BST' + } + + + colors = { + 'linked_list': '#3498db', + 'hash_table': '#2ecc71', + 'bst': '#e74c3c' + } + + + fig, axes = plt.subplots(1, 3, figsize=(15, 6)) + fig.suptitle('Сравнение производительности структур данных', fontsize=16, fontweight='bold') + + operations = ['вставка', 'поиск', 'удаление'] + operation_titles = ['Вставка\n(10000 записей)', 'Поиск\n(110 запросов)', 'Удаление\n(50 записей)'] + modes = ['случайный', 'отсортированный'] + mode_labels = ['Случайный', 'Отсортированный'] + + for idx, (op, op_title) in enumerate(zip(operations, operation_titles)): + ax = axes[idx] + + # Позиции для групп столбцов + x = np.arange(len(modes)) # [0, 1] + width = 0.25 # ширина одного столбца + multiplier = 0 + + for struct in ['linked_list', 'hash_table', 'bst']: + values = [data[struct][mode][op] for mode in modes] + offset = width * multiplier + bars = ax.bar(x + offset, values, width, + label=struct_labels[struct], + color=colors[struct], + edgecolor='black', linewidth=0.5) + + + for bar, val in zip(bars, values): + if val < 0.01: + ax.text(bar.get_x() + bar.get_width()/2, bar.get_height() + val*0.05, + f'{val:.5f}', ha='center', va='bottom', fontsize=8, rotation=0) + else: + ax.text(bar.get_x() + bar.get_width()/2, bar.get_height() + val*0.02, + f'{val:.4f}', ha='center', va='bottom', fontsize=8, rotation=0) + + multiplier += 1 + + + ax.set_title(op_title, fontsize=12, fontweight='bold') + ax.set_ylabel('Время (секунды)', fontsize=10) + ax.set_xlabel('Режим данных', fontsize=10) + ax.set_xticks(x + width) + ax.set_xticklabels(mode_labels) + ax.legend(loc='upper left', fontsize=8) + ax.grid(True, alpha=0.3, axis='y') + + + all_values = [data[s][m][op] for s in ['linked_list', 'hash_table', 'bst'] for m in modes] + if max(all_values) / min(all_values) > 100: + ax.set_yscale('log') + ax.set_ylabel('Время (секунды) - логарифмическая шкала', fontsize=9) + + plt.tight_layout() + graph_path = os.path.join(docs_dir, "performance_graphs.png") + plt.savefig(graph_path, dpi=150, bbox_inches='tight') + plt.close() + print(f" ✅ Графики сохранены в: {graph_path}") + + return graph_path + + + +# 5. Main program + +if __name__ == "__main__": + + results, docs_dir = run_experiment() + + + try: + graph_file = create_graphs(results, docs_dir) + + print("\n" + "=" * 70) + print("ЭКСПЕРИМЕНТ ЗАВЕРШЕН УСПЕШНО!") + print("=" * 70) + print("\n📂 СОЗДАННЫЕ ФАЙЛЫ:") + print(f" 📊 Данные: {os.path.join(docs_dir, 'experiment_results.csv')}") + print(f" 📈 Графики: {graph_file}") + + except Exception as e: + print(f"\n⚠️ Ошибка при построении графиков: {e}") + print(" Убедитесь, что установлен matplotlib: pip install matplotlib") + print("\n" + "=" * 70) + print("ЭКСПЕРИМЕНТ ЗАВЕРШЕН (без графиков)") + print("=" * 70) + print(f"\n📂 CSV файл сохранен: {os.path.join(docs_dir, 'experiment_results.csv')}") diff --git a/komissarovgo/docs/experiment_results.csv b/komissarovgo/docs/experiment_results.csv new file mode 100644 index 0000000..277e907 --- /dev/null +++ b/komissarovgo/docs/experiment_results.csv @@ -0,0 +1,19 @@ +Структура;Режим;Операция;Замер1(с);Замер2(с);Замер3(с);Замер4(с);Замер5(с);Среднее(с) +linked_list;случайный;вставка;3.0067851000931114;2.9344012999208644;3.009651300031692;2.8879009999800473;2.9411771999439225;2.9559831799939276 +linked_list;случайный;поиск;0.024209000053815544;0.023271000012755394;0.023459300049580634;0.02291749999858439;0.023009900003671646;0.02337334002368152 +linked_list;случайный;удаление;0.012298299930989742;0.01275830005761236;0.011870200047269464;0.012219499913044274;0.013008400099352002;0.012430940009653568 +hash_table;случайный;вставка;0.17963590007275343;0.18678270000964403;0.17841749999206513;0.1837999999988824;0.17311319999862462;0.18034986001439393 +hash_table;случайный;поиск;0.0014747000532224774;0.0015627999091520905;0.0013960000360384583;0.001387899974361062;0.001381400041282177;0.001440560002811253 +hash_table;случайный;удаление;0.0009544000495225191;0.0009586999658495188;0.0010158000513911247;0.0010519999777898192;0.001128499978221953;0.001021880004554987 +bst;случайный;вставка;0.018539699958637357;0.017916599987074733;0.018017600057646632;0.017920599901117384;0.01831700000911951;0.018142299982719122 +bst;случайный;поиск;0.00027920003049075603;0.00013049994595348835;0.00012059998698532581;0.00011999998241662979;0.00011970009654760361;0.00015400000847876072 +bst;случайный;удаление;0.0400237999856472;0.03904950001742691;0.039472199976444244;0.0423756999662146;0.03944469999987632;0.040073179989121854 +linked_list;отсортированный;вставка;2.5939184998860583;2.554054999956861;2.5894857000093907;2.566357500036247;2.5988647000631317;2.580536279990338 +linked_list;отсортированный;поиск;0.018984199967235327;0.018922099960036576;0.02011869999114424;0.020203600055538118;0.02154539991170168;0.019954799977131187 +linked_list;отсортированный;удаление;0.012979999999515712;0.024571599904447794;0.026229599956423044;0.02633849997073412;0.026505499961785972;0.023325039958581328 +hash_table;отсортированный;вставка;0.3214672999456525;0.2974235999863595;0.35363279993180186;0.34583120001479983;0.3114031999139115;0.325951619958505 +hash_table;отсортированный;поиск;0.003038999973796308;0.002823399961926043;0.0025683999992907047;0.0026236000703647733;0.0026538000674918294;0.0027416400145739315 +hash_table;отсортированный;удаление;0.001505899941548705;0.0021319000516086817;0.0018970000091940165;0.002289100084453821;0.0023582999128848314;0.002036439999938011 +bst;отсортированный;вставка;15.045550499926321;14.59828589996323;14.894693300011568;14.86575580004137;14.965904699987732;14.874038039986043 +bst;отсортированный;поиск;0.06217839999590069;0.059592399979010224;0.05906949995551258;0.0523872000630945;0.04597519990056753;0.055840539978817105 +bst;отсортированный;удаление;0.039540500030852854;0.03835180005989969;0.03920200001448393;0.03961219999473542;0.03951310005504638;0.03924392003100365 diff --git a/komissarovgo/docs/performance_graphs.png b/komissarovgo/docs/performance_graphs.png new file mode 100644 index 0000000..347c957 Binary files /dev/null and b/komissarovgo/docs/performance_graphs.png differ