Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Python для начинающих
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Блоги Сообщество Поиск Заказать работу  
 
Рейтинг 4.88/8: Рейтинг темы: голосов - 8, средняя оценка - 4.88
 Аватар для SpaceQuester
2 / 2 / 0
Регистрация: 19.01.2016
Сообщений: 229

Бинарный поиск (дихотомия). Эксперимент расходится с теорией. Где ошибка?

22.12.2018, 13:14. Показов 1697. Ответов 1
Метки нет (Все метки)

Студворк — интернет-сервис помощи студентам
Есть два файла. Первый считает число ходов по угадыванию случайного числа из массива разной длины.
Второй строит график среднего числа ходов по угадыванию числа в зависимости от длины массива.
Необходимо сначала запустить файл ./dichotomy.py а затем файл ./plot.py

По теории число шагов для угадывания это логарифм от длины массива по основанию два. Но почему эксперимент всегда расходится с теорией? Где ошибка?

dichotomy.py
Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
#!/usr/bin/python3
 
import random
 
import glob, os
for f in glob.glob("*.txt"):
    os.remove(f)
 
import time
 
for ii in range(0, 10000, 100):
 
    array_start = 0
    array_end = ii
 
    for i in range(1, 101):
        start_time = time.time()
        x = array_start
        y = array_end
 
        number = random.randint(x, y)
 
        guess = (x + y) // 2
        tries = 1
 
        if guess == number:
            print(i, tries, time.time() - start_time, file=open("0-" + str(ii) + ".txt", "a"))
        else:
            while guess != number:
                if number > guess:
                    x = guess + 1
                    guess = (x + y) // 2
                    tries += 1
                elif number < guess:
                    y = guess - 1
                    guess = (x + y) // 2
                    tries += 1
            print(i, tries, time.time() - start_time, file=open("0-" + str(ii) + ".txt", "a"))
plot.py
Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
#!/usr/bin/python3
 
import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt
import math
import re
import numpy as np
 
import glob, os
for f in glob.glob("total_*.txt"):
    os.remove(f)
 
mpl.rcParams.update({'font.size': 10})
 
count_tries = []
count_steps = []
count_times = []
with open("0-900.txt") as f:
    for line in f:
        tries, steps, times = line.split()
        count_tries.append(int(tries))
        count_steps.append(int(steps))
        count_times.append(float(times))
 
print(np.mean(count_steps), np.mean(count_times))
 
print("!!!")
 
dpi = 80
 
fig1 = plt.figure(dpi = dpi, figsize = (1024 / dpi, 512 / dpi) )
plt.bar(count_tries, count_steps)
plt.title("Steps by tries (Число шагов поиска числа от числа запусков)")
plt.xlabel("Tries, counts (Запуски, шт)")
plt.ylabel("Steps, counts (Шаги поиска, шт)")
plt.grid(linestyle = "-")
fig1.savefig("0-900_steps.png")
 
print("!!!!")
 
fig2 = plt.figure(dpi = dpi, figsize = (1024 / dpi, 512 / dpi) )
plt.bar(count_tries, count_times)
plt.title("Times by tries (Время поиска числа от числа запусков)")
plt.xlabel("Tries, counts (Запуски, шт)")
plt.ylabel("Times, secs (Время, сек)")
plt.grid(linestyle = "-")
fig2.savefig("0-900_times.png")
 
print("!!!!!")
 
count_steps = []
count_tries = []
count_times = []
for i in range(0, 10000, 100):
    filename = "0-" + str(i) + ".txt"
    f = open(filename)
    for line in f:
        tries, steps, times = line.split()
        count_tries.append(int(tries))
        count_steps.append(int(steps))
        count_times.append(float(times))
 
    print(i, np.mean(count_steps), np.std(count_steps), file=open("total_steps.txt", "a"))
    print(i, np.mean(count_times), np.std(count_times), file=open("total_times.txt", "a"))
 
print("!!!!!!")
 
mean_array_steps = []
err_array_steps = []
array_length = []
with open("total_steps.txt") as f:
    for line in f:
        length, mean_steps, err_steps = line.split()
        array_length.append(int(length))
        mean_array_steps.append(float(mean_steps))
        err_array_steps.append(float(err_steps))
 
fig3 = plt.figure(dpi = dpi, figsize = (1024 / dpi, 512 / dpi) )
plt.errorbar(array_length, mean_array_steps, yerr = err_array_steps, color = "blue", label = "Experimental")
 
Fx = []
log_vals = []
x = 1.0
while x < 10000:
    log_vals += [ math.log(x, 2) ]
    Fx += [ x ]
    x += 0.1
plt.plot(Fx, log_vals, color = 'red', linestyle = 'solid', label = 'Theoretical')
 
plt.legend(loc = "lower right")
plt.title("Mean steps by array length (Среднее число шагов от длины отрезка)")
plt.xlabel("Length, number (Длина отрезка, число)")
plt.ylabel("Mean steps, counts (Среднее число шагов, число)")
plt.grid(linestyle = "-")
fig3.savefig("total_steps_length.png")
 
print("!!!!!!!")
 
mean_array_times = []
err_array_times = []
array_length = []
with open("total_times.txt") as f:
    for line in f:
        length, mean_times, err_times = line.split()
        array_length.append(int(length))
        mean_array_times.append(float(mean_times))
        err_array_times.append(float(err_times))
 
fig4 = plt.figure(dpi = dpi, figsize = (1024 / dpi, 512 / dpi) )
plt.errorbar(array_length, mean_array_times, yerr = err_array_times, color = "blue", label = "Experimental")
plt.title("Mean times by array length (Среднее время от длины отрезка)")
plt.xlabel("Length, number (Длина отрезка, число)")
plt.ylabel("Mean times, secs (Среднее время, сек)")
plt.grid(linestyle = "-")
fig4.savefig("total_times_length.png")
0
Лучшие ответы (1)
IT_Exp
Эксперт
34794 / 4073 / 2104
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 32,602
Блог
22.12.2018, 13:14
Ответы с готовыми решениями:

Бинарный анализ, где ошибка(и)
Помогите найти ошибки в реализации бинарного анализа и его сортировки. #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include &lt;iostream&gt; ...

Поиск корня, дихотомия
С клавиатуры вводится а(начало промежутка), b(конец промежутка) и е(точность) найти корень из заданного промежутка функция sin(x)/x

EXCEL Дихотомия. Поиск решения
Сама функция -(e^(-x)*x^3) (Минус перед скобками, в скобках: -е в степени минус икс помноженное на икс в третьей степени) Интервал (2;4)...

1
1741 / 913 / 480
Регистрация: 05.12.2013
Сообщений: 3,074
22.12.2018, 14:45
Лучший ответ Сообщение было отмечено SpaceQuester как решение

Решение

Цитата Сообщение от SpaceQuester Посмотреть сообщение
По теории число шагов для угадывания это логарифм от длины массива по основанию два.
Это худший случай, а в реальности случайное число может быть 50 и в интервале [0:100] найдется за О(1), а так как измерений много , то все это усредняется
1
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
BasicMan
Эксперт
29316 / 5623 / 2384
Регистрация: 17.02.2009
Сообщений: 30,364
Блог
22.12.2018, 14:45
Помогаю со студенческими работами здесь

Запись в бинарный файл работает не коректно, где ошибка?
Здравствуйте, делаю лабораторную работу, запись структуры Students в бинарный файл. код написал, но он работает корректно только при первом...

Дихотомия и интерполяционный поиск по отсортированному массиву
Естьчо в типовых/стандартных библиотеках для C или в STL? Спасибо

Равномерный поиск, деление пополам, дихотомия
Найти точку минимума функции методами равномерного поиска, деления пополам и дихотомии. Функция f(x)=x^2+4*exp(-0.25*x) Требования к...

Подскажите в чем ошибка! (бинарный поиск)
Задача на тему &quot;рекурсивные алгоритмы&quot;, а точнее - бинарный поиск. Работаю в Embarcadero Rad Studio 2010. 'Access violation' после...

Бинарный поиск, ошибка C2100: недопустимое косвенное обращение
Вот значит код, бинарный поиск элементов динамического целочисленного массива. #include &lt;iostream&gt; #include &lt;vector&gt; ...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
2
Ответ Создать тему
Новые блоги и статьи
Ритм жизни
kumehtar 27.02.2026
Иногда приходится жить в ритме, где дел становится всё больше, а вовлечения в происходящее — всё меньше. Плотный график не даёт вниманию закрепиться ни на одном событии. Утро начинается с быстрых,. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Сборка библиотек SDL3 и Box2D из исходников с помощью CMake и Emscripten
8Observer8 27.02.2026
Недавно вышла версия SDL 3. 4. 2 библиотеки SDL3. На странице официальной релиза доступны исходники, готовые DLL (для x86, x64, arm64), а также библиотеки для разработки под Android, MinGW и Visual. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Реализация движения на Box2D v3 - трение и коллизии с повёрнутыми стенами
8Observer8 20.02.2026
Содержание блога Box2D позволяет легко создать главного героя, который не проходит сквозь стены и перемещается с заданным трением о препятствия, которые можно располагать под углом, как верхнее. . .
Конвертировать закладки radiotray-ng в m3u-плейлист
damix 19.02.2026
Это можно сделать скриптом для PowerShell. Использование . \СonvertRadiotrayToM3U. ps1 <path_to_bookmarks. json> Рядом с файлом bookmarks. json появится файл bookmarks. m3u с результатом. # Check if. . .
Семь CDC на одном интерфейсе: 5 U[S]ARTов, 1 CAN и 1 SSI
Eddy_Em 18.02.2026
Постепенно допиливаю свою "многоинтерфейсную плату". Выглядит вот так: https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11617&stc=1&d=1771445347 Основана на STM32F303RBT6. На борту пять. . .
Камера Toupcam IUA500KMA
Eddy_Em 12.02.2026
Т. к. у всяких "хикроботов" слишком уж мелкий пиксель, для подсмотра в ESPriF они вообще плохо годятся: уже 14 величину можно рассмотреть еле-еле лишь на экспозициях под 3 секунды (а то и больше),. . .
И ясному Солнцу
zbw 12.02.2026
И ясному Солнцу, и светлой Луне. В мире покоя нет и люди не могут жить в тишине. А жить им немного лет.
«Знание-Сила»
zbw 12.02.2026
«Знание-Сила» «Время-Деньги» «Деньги -Пуля»
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2026, CyberForum.ru