随机生成算法测试用例

测试算法时，经常使用随机数，针对排序算法测试，建立一个名字空间SortTestHelper

namespace SortTestHelper
{
    int* generateRandomArray(int n,int rangeL,int rangeR);//生成随机数组
    void printArray(int *arr,int n);//打印数组
    template<typename T> bool isSorted(T *arr,int n);//判断是否成功排序
    template<typename T> void testSort(string sortName,void(*sort)(T [],int),T arr[],int n);//测试排序时间并打印
}

生成随机数组时，三个参数分别为元素个数，元素下限和元素上限。

在这个函数中，默认rangR>rangeL，所以在函数中使用了assert(rangeR>rangeL)，如果括号内成立，则继续运行，不成立则打断。

生成随机数的方式是使用srand和rand()配合产生伪随机数序列，rand函数在产生随机数前，需要系统提供的生成伪随机数序列的种子，rand根据这个种子的值产生一系列随机数。如果系统提供的种子没有变化，每次调用rand函数生成的伪随机数序列都是一样的。srand(unsigned seed)通过参数seed改变系统提供的种子值，从而可以使得每次调用rand函数生成的伪随机数序列不同，从而实现真正意义上的“随机”。通常可以利用系统时间来改变系统的种子值，即srand(time(NULL))，可以为rand函数提供不同的种子值，进而产生不同的随机数序列。

    //生成有n个元素的随机数组，每个数组元素范围为[rangeL,rangeR]
    int* generateRandomArray(int n,int rangeL,int rangeR)
    {
        assert(rangeR>rangeL);
        int *arr=new int[n];
        srand(time(NULL));
        for(int i=0;i<n;i++)
            arr[i]=rand()%(rangeR-rangeL+1)+rangeL;
        return arr;
    }
    
    void printArray(int *arr,int n)
    {
        for(int i=0;i<n;i++)
            cout<<arr[i]<<" ";
        cout<<endl;
    }

在使用随机数组生成函数后，为数组分配了地址空间，在测试结束后要加delete[] arr，否则会造成内存泄漏。

判断数组是否排序成功时，构造成了函数模板，进行n-1次循环，如果存在某个元素比其后一个元素大，则返回错误

    template<typename T>
    bool isSorted(T *arr,int n)
    {
        for(int i=0;i<n-1;i++)
        {
            if(arr[i]>arr[i+1])
                return false;
        }
        return true;
    }

测试排序时间时，使用了clock()函数，clock()是C/C++中的计时函数，而与其相关的数据类型是clock_t。

clock tick：时钟计时单元（而不把它叫做时钟滴答次数），一个时钟计时单元的时间长短是由CPU控制的，一个clock tick不是CPU的一个时钟周期，而是C/C++的一个基本计时单位。而与之对应的宏CLOCKS_PER_SEC适用于将计算系统时间类型转换为用户可读的秒时间，包含于头文件ctime中。

    template<typename T>
    void testSort(string sortName,void(*sort)(T[],int),T arr[],int n)
    {
        clock_t startTime=clock();
        sort(arr,n);
        clock_t endTime=clock();
        
        assert(isSorted(arr, n));
        cout<<sortName<<":"<<double(endTime-startTime)/CLOCKS_PER_SEC<<"s"<<endl;
        return;
    }

在函数中，使用了assert()来确定数组是否排序成功，如果成功则继续运行，不成功则打断。