一、工程结构设计
工程的开发包括以下几个阶段:代码编写,程序优化,测试与调试。
代码可以从功能上分成下面几个部分:
1、文件夹中各个部分的遍历及文件格式判断,预计用时2小时
2、从文件内容中提取出合法的单词,预计用时1小时
3、simple模式的词频统计,预计用时30分钟
4、extend模式的词频统计,预计用时1小时
5、结果排序与输出,预计用时1小时
在测试与调试部分中,需要设计测试用例,并针对问题进行调试和解决问题,预计用时1.5小时
程序优化须与程序性能相关,预计用时在3小时。
二、工程开发实际用时
1、代码编写阶段
(1)文件夹遍历及文件格式判断,用时1.5小时
(2)从文件内容中提取出合法的单词,使用正则表达式,因为对正则表达式掌握不够熟练,用时1.5个小时
(3)词频统计,将simple模式与extend模式合二为一,使用一个函数实现,共计用时1小时
(4)排序与输出,用时30分钟
2、测试调试阶段
(1)编写测试用例,耗时20分钟
(2)根据用例进行调试,耗时40分钟。
3、程序优化阶段
共计用时3.5个小时
三、程序优化
在程序优化方面,共计花费了3.5个小时。因为在优化时需要大量的数据对程序进行测试,于是我从网上获取txt格式的英文小说作为单词来源,对程序进行压力测试。
图为所使用的文档的参数。
第一个版本中,我使用C#中的List类型对字典进行存储,通过性能分析,我们得到下图:
由图片我们可以清楚的看到,运行时间在26.5s,主要性能瓶颈在List.IndexOf函数,和我编写用来进行字符串比较的wordCompare函数。
性能瓶颈处的代码如下:
private void countWord(string content) { Regex r = new Regex("[^A-Za-z0-9][A-Za-z]{4}[A-Za-z0-9]*"); content = " " + content; MatchCollection words = r.Matches(content); for (int i = 0; i < words.Count; i++ ) { string segment = words[i].ToString().Substring(1); //Console.WriteLine(segment); bool p = false; //foreach (word x in wordList) for (int j = 0; j < wordList.Count; j++ ) { word x = wordList[j]; if (wordCompare(x, segment, mode) == 0) { word a = new word(); a.num = x.num + 1; if (wordCompare(x, segment, 2) < 0) a.value = x.value; else a.value = segment; wordList.Remove(x); wordList.Add(a); p = true; break; } } if (!p) { word a = new word(); a.value = segment; a.num = 1; wordList.Add(a); } } }
经过反复的查看代码与分析,我并没显示的找到使用IndexOf函数的地方,故我分析,IndexOf函数的使用与List格式密切相关,我个人认为在对wordList进行遍历的时候,程序内部调用了IndexOf函数,造成了大量时间的浪费。于是我想能否使用静态大数组来替换List,使用较为廉价的空间换取性能上的提高。
于是我将wordList转换成了数组类型,再次进行性能测试,得到不错的结果:
我们可以清楚的看到,时间从原来的26s缩减到了5s,性能瓶颈也变成了我所编写的字符串比较部分。该段程序如下:
private int wordCompare(word a, string b, int mode) { if (mode == 0) { string x = a.value.ToUpper(); string y = b.ToUpper(); if (x.Length != y.Length) return 1; else return string.CompareOrdinal(x, y); } else if (mode == 1) { string x = a.value.ToUpper(); string y = b.ToUpper(); int l = (x.Length < y.Length) ? x.Length : y.Length; string z = (x.Length < y.Length) ? y : x; bool pan = true; for (int i = 0; i < l; i++) { char p = x[i]; char q = y[i]; if (p != q) if (char.IsLetter(p) || char.IsLetter(q)) { pan = false; break; } } for (int i = l; i < z.Length; i++) { char p = z[i]; if (char.IsLetter(p)) pan = false; } if (pan) return 0; else return 1; } else { return string.CompareOrdinal(a.value, b); } }
程序中,mode=1代表simple模式,mode=2代表extend模式,其时间消耗为O(n),但因其比较次数过多,故时间消耗过大,我个人认为可以通过Hash的方法来减少时间消耗,但因水平有限,并未找到较为理想的Hash函数。
共计用时3.5个小时
四、测试用例
1、测试空文件夹
2、测试多个文件中相同内容,看程序能否正确统计
3、大规模文本,进行压力测试
4、大规模文本,进行压力测试
5、空文本测试
6、数字开头文件,不合法单词测试
7、不同格式文件测试
8、针对extend模式,测试后缀不同数字的情况
9、测试特殊字符对分词的影响
10、针对字典序的测试
五、收获与感想
这次工程是我第一次正式接触C#这门语言,相比C++而言,C#更加的易用,但就个人感觉,认为C#并不如Java好实用,一些函数的设计与传统的观念不太一样,令人费解。
总的来说,通过这次的工程,我学习到了很多新鲜的知识,虽然做的比较仓促,所幸最后成功的完成了代码。