玩转数据结构（九）数组队列、链式队列、循环队列性能测试

在前几篇博客中，分别基于动态数组实现了队列、基于链表实现了队列、基于数组实现了循环队列。

这次分别对这几种队列进行性能测试。

1、测试代码

传递的参数为队列、操作次数。

 private static double testQueue(Queue<Integer> q, int opCnt) {
        long start = System.nanoTime();
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < opCnt; i++) {
            q.enqueue(random.nextInt(Integer.MAX_VALUE));
        }
        for (int i = 0; i < opCnt; i++) {
            q.dequeue();
        }
        long end = System.nanoTime();
        return (end - start) / 1000000000.0;
    }

public static void main(String[] args) {
        ArrayQueue<Integer> arrayQueue = new ArrayQueue<Integer>();
        LoopQueue<Integer> loopQueue = new LoopQueue<Integer>();
        LinkedListQueue<Integer> linkedListQueue = new LinkedListQueue<Integer>();
        int opCnt = 100000;
        double time1 = testQueue(arrayQueue, opCnt);
        double time2 = testQueue(loopQueue, opCnt);
        double time3 = testQueue(linkedListQueue, opCnt);
        System.out.println("ArrayQueue:" + time1 + "s");
        System.out.println("LoopQueue:" + time2 + "s");
        System.out.println("linkedListQueue:" + time3 + "s");
    }

2、测试结果

当opCnt=10 0000时，结果为：

ArrayQueue:5.498680106s
LoopQueue:0.01712342s
linkedListQueue:0.012692485s

原因分析：因为实现的循环队列和LinkedListQueue的入队和出队操作的时间复杂度均为O（1），因此他们两个的性能差异不大。但是基于动态数组实现的队列，入队操作为时间复杂度O（1），出队操作时间复杂度却为O（n），因为涉及到后面数据向前移动一位。

当opCnt=100 0000时，ArrayQueue就歇菜了，等好长时间都不出结果，显然这种方式效率不高。

我们看看LinkedListQueue和LoopQueue：

LoopQueue:0.11758469s
linkedListQueue:0.657725721s

差异也并不大，LinkedListQueue需要做更多的new操作，因此时间比LoopQueue长点。

当opCnt=1000 0000时，LinkedListQueue和LoopQueue差异更加明显：

LoopQueue:4.410247428s
linkedListQueue:10.07853998s