深度学习如何刻画模型的计算复杂度模型圈复杂度

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IT智行者 2024-01-10 19:11:34

文章标签 深度学习如何刻画模型的计算复杂度代码规范圈复杂度复杂度控制流 文章分类 深度学习人工智能

基本概念

圈复杂度（Cyclomatic complexity，简写CC）也称为条件复杂度，是一种代码复杂度的衡量标准。由托马斯·J·麦凯布（Thomas J. McCabe, Sr.）于1976年提出，用来表示程序的复杂度，其符号为VG或是M。它可以用来衡量一个模块判定结构的复杂程度，数量上表现为独立现行路径条数，也可理解为覆盖所有的可能情况最少使用的测试用例数。圈复杂度大说明程序代码的判断逻辑复杂，可能质量低且难于测试和维护。程序的可能错误和高的圈复杂度有着很大关系。

计算方法

1. 点边计算法

对于一个控制流图的圈复杂度，其计算公式为： $深度学习如何刻画模型的计算复杂度模型圈复杂度_圈复杂度$

其中， $深度学习如何刻画模型的计算复杂度模型圈复杂度_代码规范_02$ 为控制流图中边的数量， $深度学习如何刻画模型的计算复杂度模型圈复杂度_代码规范_03$ 为节点数量。

举几个栗子：

顺序结构的圈复杂度为（无论多长的顺序结构）：1

while循环圈复杂度（增加一个while循环圈复杂度+1）：2

if-else圈复杂度（增加一个if分支圈复杂度+1）：2

Until同while

深度学习如何刻画模型的计算复杂度模型圈复杂度_深度学习如何刻画模型的计算复杂度_04

2. 节点判别法

通过上述的点边计算法，可以发现，增加while分支或是if分支，圈复杂度就会+1，所以不难发现，每增加一个判定节点，圈复杂度就会+1，计算公式如下：

$深度学习如何刻画模型的计算复杂度模型圈复杂度_深度学习如何刻画模型的计算复杂度_05$

其中 $深度学习如何刻画模型的计算复杂度模型圈复杂度_圈复杂度_06$ 为判定节点数，主要有如下类型：

if语句
while语句
for语句
case语句
catch语句
and和or布尔操作（判定语句中）
?: 三元操作符

值得注意的是，对于多分支的case结构和if-elseif-else等结构，需要判断时间判定节点数，画个图就清楚了😊

计算栗子

栗子1

void sort(int * A)
{
int i=0;
int n=4;
int j = 0;
while(i < n-1)
{
    j = i +1
    while(j < n)
    {
        if (A[i] < A[j])
             swap(A[i], A[j]);
    }
    i = i + 1
}
}

所以圈复杂度为： $深度学习如何刻画模型的计算复杂度模型圈复杂度_代码规范_07$

当然也可以使用点边计算法计算

栗子2

U32 find (string match){
         for(auto var : list)
         {
             if(var == match && from != INVALID_U32) return INVALID_U32;
         }
         //match step1
         if(session == getName() && key == getKey())
         {
             for (auto& kv : Map)
             {
                 if (kv.second == last && match == kv.first)
                 {
                     return last;
                 }
             }

         }
         //match step2
         auto var = Map.find(match);
         if(var != Map.end()&& (from != var->second)) return var->second;

         //match step3
         for(auto var: Map)
         {
             if((var.first, match) && from != var.second)
             {
                 return var.second;
             }
         }
         return INVALID_U32;
};

圈复杂度： $深度学习如何刻画模型的计算复杂度模型圈复杂度_深度学习如何刻画模型的计算复杂度_08$