Probleme bei "Daten in CSV File schreiben".

[babel22]

Guten Tag!

Meine Aufgabe ist es eine Klasse zu implementieren die verschiedene Suchalgorithmen beinhaltet. Die Eingabedatengröße n ist ein gefülltes Integerarray. Dieses übergebe ich an jeden Algorithmus (Methode). Ich habe ein paar Tests gemacht und es funktioniert alles super. Jetzt sollen wir die Daten in CSV-Files ausgeben, jeweils mit unterschiedlichen Eingabegrößen, um danach Auswertungen zu machen in Bezug auf die Geschwindigkeit und Performance der Algorithmen.

Jetzt habe ich eine vorgefertigte Hilfsmethode, um die Daten in ein eigenes CSV-File zu schreiben.

public static void exportCSV(String[] header, Object[][] data,
			String filename) throws IOException {
		
		if(data.length > 0 && header.length != data[0].length)
			throw new IllegalArgumentException("Falsche Anzahl an Spalten in der Daten-Matrix");
		
		File f = new File(filename);
		FileWriter fw = new FileWriter(f);

		String sep = ";";

		String csv = "";
		for (String s : header)
			csv += "\"" + s + "\"" + sep;
		csv += "\n";

		for (int i = 0; i < data.length; i++) {
			for (int j = 0; j < data[i].length; j++)
			{
				if(data[i][j] instanceof Number)
					csv += (data[i][j] + sep).replaceAll("\\.", ",");
				else
					csv += "\"" + data[i][j] + "\"" + sep;
			}
			csv += "\n";
		}
		
		fw.write(csv);
		fw.close();
	}

header ... Namen der Spalten
data ... zu exportierende Daten
filename ... Dateiname der CSV-Datei (wird überschrieben)

header und filename sind mir klar. Aber das Object[][] data verstehe ich nicht ganz. Wie kann ich dieses Object genau erzeugen. Es ist mehrdimensionales Array und die Länge sind denke ich die Spalten, laut der Exception. Aber wie bekomme ich da jetzt noch meine Werte rein. Also die sortierten Arrays?

Ich hoffe auf Tipps und Ratschläge.

Herzliche Grüße!

 

[babel22]

Hat denn niemand eine Idee? Wie kann ich denn ein Object dieser Klasse erzeugen?
Mit "Helper.getData()" bekomme ich ein integerarray mit random gefüllten zahlen. Dieses wird an die zwei Methoden übergeben. Das sind zwei Sortieralgorithmen. Wie kann ich denn jetzt ein Object daraus erzeugen und die Daten an die Methode in meinen ersten Post übergeben. Damit ich die Daten in ein CSV-File schreiben kann? Ich weiß nicht was ich bei "String header" und bei "Object[][] daten" eingeben soll.

public class SearchAlgosImpl implements SearchAlgos {

	static int [] data = Helper.getData(100);
	
	
public static void main(String[] args) {
		
	Object [][] daten = new Object [0][0];
	String filename = "TestCSV";
	String header[] = {""};
	
	try {
		Helper.exportCSV(header, daten, filename);
	} catch (IOException e) {
		// TODO Auto-generated catch block
		e.printStackTrace();
	
}
	
	}
	
		public void BubbleSort(int[] data) {
		
		int tmp;
		
		for(int i = 1; i< data.length; i++){
			
			for(int j=0; j<data.length-1; j++){
				
				if(data[j]>data[j+1]){
					
					tmp = data[j];
					data[j] = data[j+1];
					data[j+1] = tmp;
				}
			}
		}
		
	
		} 
	

	
	public void QuickSort1(int[] data) {
		
		   quickSort(data, 0, data.length-1);
	   }
	    
	   public static void quickSort(int data[], int links, int rechts) {
	      if (links < rechts) {
	         int i = teile(data,links,rechts);
	         quickSort(data,links,i-1);
	         quickSort(data,i+1,rechts);
	      }
	   }
	    
	   public static int teile(int data[], int links, int rechts) {
	      int pivot, i, j, help;
	      pivot = data[rechts];               
	      i     = links;
	      j     = rechts-1;
	      while(i<=j) {
	         if (data[i] > pivot) {     
	            // tausche x[i] und x[j]
	            help = data[i]; 
	            data[i] = data[j]; 
	            data[j] = help;                             
	            j--;
	         } else i++;            
	      }
	      // tausche x[i] und x[rechts]
	      help      = data[i];
	      data[i]      = data[rechts];
	      data[rechts] = help;
	      
	      return i;
	   
	    }

LG, Babel

 

[Flown]

Kannst du bitte mal die genaue Aufgabenstellung und alles was du dafür bekommen hast hier reinstellen.

 

[babel22]

Hi Flown! Vielen Dank für deine Antwort.

Ich habe folgende Aufgabenstellung:
Implementieren Sie das Interface SearchAlgos des bereitgestellten Java-Projekts in dem dafür vorgesehenen
Paket. Die Verwendung von zusätzlichen Bibliotheken ist nicht erlaubt. Führen Sie zudem
geeignete Laufzeittests der Algorithmen durch und erstellen Sie ein aussagekräftiges PDF, welches
Ihre Analysen enthält. Verwenden Sie die Helper.getData-Methode, um Testdaten für Ihre Algorithmen zu erzeugen. Entscheiden Sie selbst,
bis zu welcher Eingabedatengröße n Sie Ihre Algorithmen testen und vergleichen.

Zu implementierende Algorithmen
a) Bubble-Sort (BubbleSort)
b) Quicksort (QuickSort1) – Pivotelement am rechten Rand
c) Quicksort (QuickSort3) – Pivotelement als Median dreier Elemente. Dazu sollen die Elemente an
den Positionen 0; n/2; sowie n -1 herangezogen werden.
d) Quicksort (QuickSort5) – Pivotelement als Median von f¨unf Elementen (Elemente an den Positionen
0; n/4; n/2; 3n/2; n -1).

Hinweise:
a) Zum Plotten von Diagrammen können die exportierten CSV-Dateien beispielsweise mit Microsoft
Excel oder Libreoffice Calc geöffnet werden.
b) Zum Export einer CSV-Datei kann die bereitgestellte Methode Helper.exportCSV verwendet
werden.
c) Zum Auswerten der Laufzeiten der Algorithmen ist es notwendig, einen Algorithmus mit vielen
Eingaben (der selben Größe) zu testen und die durchschnittliche Dauer zu bestimmen. Es obliegt
Ihnen, einen geeigneten Wert festzulegen. Dieser Wert muss aus Gründen der Reproduzierbarkeit in
den Auswertungen angegeben werden.
d) Verwenden Sie den bereitgestellten JUnit-Test, um Ihre Implementierung zu testen.

Also das ist die Aufgabenstellung. Wir bekamen ein Interface "SearchAlgos". Die Klasse "SearchAlgosImpl greift darauf zu, und darin sollen wir die Algorithmen ausimplementieren. Das habe ich gemacht. Funktioniert super, und die Junit Tests passiere ich erfolgreich. Mein Problem ist jetzt aber die Daten in ein CSV-File zu schreiben.

Ich habe ein Helper Klasse:

public class Helper {
	private static Random rand = new Random(System.currentTimeMillis());

	/**
	 * Liefert n Zufallszahlen (Integer)
	 * @param n ... Anzahl der Zufallszahlen
	 * @return n Zufallszahlen
	 */
	public static int[] getData(int n) {
		int[] data = new int[n];
		for (int i = 0; i < n; i++)
			data[i] = rand.nextInt();
		return data;
	}

	/**
	 * Erzeugt eine Datei und schreibt die übergebenen Daten im CSV-Format in diese
	 * @param header ... Namen der Spalten
	 * @param data ... zu exportierende Daten
	 * @param filename ... Dateiname der CSV-Datei (wird überschrieben)
	 * @throws IOException ... Wenn es Probleme beim Schreiben der Datei gibt
	 * @throws IllegalArgumentException ... Wenn die Anzahl der Spalten der Daten-Matrix nicht mit der Anzahl der Header-Spalten übereinstimmt.
	 */
	public static void exportCSV(String[] header, Object[][] data,
			String filename) throws IOException {
		
		if(data.length > 0 && header.length != data[0].length)
			throw new IllegalArgumentException("Falsche Anzahl an Spalten in der Daten-Matrix");
		
		File f = new File(filename);
		FileWriter fw = new FileWriter(f);

		String sep = ";";

		String csv = "";
		for (String s : header)
			csv += "\"" + s + "\"" + sep;
		csv += "\n";

		for (int i = 0; i < data.length; i++) {
			for (int j = 0; j < data[i].length; j++)
			{
				if(data[i][j] instanceof Number)
					csv += (data[i][j] + sep).replaceAll("\\.", ",");
				else
					csv += "\"" + data[i][j] + "\"" + sep;
			}
			csv += "\n";
		}
		
		fw.write(csv);
		fw.close();
	}
}

Mit der Methode exportCSV kann ich die Daten in das File schreiben. Aber ich weiß nicht was ich da übergeben soll. Bzw. wie ich die Dinge erzeuge.

Das ist meine Klasse SearchAlgosImpl:

package at.syssec.ss15.aud.ab1.impl.Nachnamen;
import java.io.IOException;
import at.syssec.ss15.aud.ab1.Helper;
import at.syssec.ss15.aud.ab1.SearchAlgos;


public class SearchAlgosImpl implements SearchAlgos {

	static int [] data = Helper.getData(100);
	
	
	public void BubbleSort(int[] data) {
		
		int tmp;
		
		for(int i = 1; i< data.length; i++){
			
			for(int j=0; j<data.length-1; j++){
				
				if(data[j]>data[j+1]){
					
					tmp = data[j];
					data[j] = data[j+1];
					data[j+1] = tmp;
				}
			}
		}
		
	
		} 
	

	
	public void QuickSort1(int[] data) {
		
		   quickSort(data, 0, data.length-1);
	   }
	    
	   public static void quickSort(int data[], int links, int rechts) {
	      if (links < rechts) {
	         int i = teile(data,links,rechts);
	         quickSort(data,links,i-1);
	         quickSort(data,i+1,rechts);
	      }
	   }
	    
	   public static int teile(int data[], int links, int rechts) {
	      int pivot, i, j, help;
	      pivot = data[rechts];               
	      i     = links;
	      j     = rechts-1;
	      while(i<=j) {
	         if (data[i] > pivot) {     
	            // tausche x[i] und x[j]
	            help = data[i]; 
	            data[i] = data[j]; 
	            data[j] = help;                             
	            j--;
	         } else i++;            
	      }
	      // tausche x[i] und x[rechts]
	      help      = data[i];
	      data[i]      = data[rechts];
	      data[rechts] = help;
	      
	      return i;
	   
	    }

	
	public void QuickSort3(int[] data) {
		
		quickSort(data, 0, data.length-1);
	   }
	    
	   public static void quickSortm(int data[], int links, int rechts) {
	      if (links < rechts) {
	    	  int median =  medianOfThree(data, links, rechts);
	         int i = teilem(data,links,rechts, median);
	         quickSortm(data,links,i-1);
	         quickSortm(data,i+1,rechts);
	      }
	   }
	    
	   public static int teilem(int data[], int links, int rechts, int pivotElement) {
	      
		   int  i, j;
	                    
	      i     = links;
	      j     = rechts-1;
	      
	      while (true) {
	          while (data[++i] < pivotElement)
	            ;
	          while (data[--j] > pivotElement)
	            ;
	          if (i >= j)
	            break;
	          else
	            swap(data, i, j);
	        }
	        swap(data, i, rechts - 1);
	        return i;
	      
	   }
	   
	   
	   public static int medianOfThree(int[] data, int links, int rechts) {
		    int mitte = (links + rechts) / 2;

		    if (data[links] > data[mitte])
		      swap(data, links, mitte);

		    if (data[links] > data[rechts])
		      swap(data, links, rechts);

		    if (data[mitte] > data[rechts])
		      swap(data, mitte, rechts);

		    swap(data, mitte, rechts - 1);
		    return data[rechts - 1];
		  }
	   
	   
	   
	     public static void swap(int[] intArray, int dex1, int dex2) {
	    	    int temp = intArray[dex1];
	    	    intArray[dex1] = intArray[dex2];
	    	    intArray[dex2] = temp;
	      
	      
	}

	@Override
	public void QuickSort5(int[] data) {
		// TODO Auto-generated method stub
	}

}

Hier sind alle Methoden aus dem Interface implementiert. Funktioniert auch alles bei den Tests. Nur muss ich jetzt irgendo die Daten speichern.
Den letzten Quicksort muss ich noch machen, aber das ist kein Problem. Ich weiß nicht was ich hier erzeugen muss, damit ich dann die richtigen Parameter der exportCSV-Methode übergebe.

Gruß,
Babel

 

[babel22]

Hallo, ich habe jetzt meine Klasse um eine main-methode erweitert.

public class SearchAlgosImpl implements SearchAlgos {

	static int [] data = Helper.getData(100);
	
	
public static void main(String[] args) {
		
	SearchAlgosImpl a = new SearchAlgosImpl();
	a.BubbleSort(data);
	Object [][] daten = new Object [0][0];
	String filename = "TestCSV";
	String header[] = {""};
	
	try {
		Helper.exportCSV(header, daten, filename);
	} catch (IOException e) {
		// TODO Auto-generated catch block
		e.printStackTrace();
	
}

Der exportCSV-methode muss ich neben dem filename und dem header auch ein mehrdimensionales Array vom Typ Object übergeben.
Ich verstehe Object einfach nicht. Das ist die Mutter aller Klassen die alles beinhaltet. Wie kriege ich jetzt die daten in das Object daten? Bubblesort(data) sortiert mir das int-array. Wie bekomme ich jetzt das sortierte int-array in die "daten" vom Typ Object. (da hab ich daweil 0 und 0 drin stehen). Da werden aber auch nur int-werte angenommen. Ich kann da kein int array reinschmeisen? Ich bekomme da ne cast-Fehlermeldung.

Gruß

 

[Flown]

So ich hab dir das mal so geschrieben wie es sein kann. Entscheiden, wie du dann deine Sortierverfahren vergleichst, musst du selber.

Spoiler: Code

import java.io.IOException;

public class Test {

  public static void main(String... args) {

    String[] header = {"n", "BubbleSort", "SelectionSort"};
    Object[][] data = new Object[3][];

    long start;
    long bubbleTime, selectionTime;
    for (int n = 1, run = 0; n <= 100; n *= 10, run++) {
      int[] arr = Helper.getData(n);
      start = System.nanoTime();
      Sorting.bubbleSort(arr);
      bubbleTime = System.nanoTime() - start;

      arr = Helper.getData(n);
      start = System.nanoTime();
      Sorting.selectionSort(arr);
      selectionTime = System.nanoTime() - start;

      data[run] = new Object[]{n, bubbleTime, selectionTime};
    }
    try {
      Helper.exportCSV(header, data, "Benchmark.csv");
    } catch (IOException ex) {
      ex.printStackTrace();
    }
  }
}

class Sorting {

  public static void bubbleSort(int[] arr) {
    for (int i = arr.length; i > 1; i--) {
      for (int j = 0; j < i - 1; j++) {
        if (arr[j] > arr[j + 1]) {
          arr[j + 1] ^= arr[j];
          arr[j] ^= arr[j + 1];
          arr[j + 1] ^= arr[j];
        }
      }
    }
  }

  public static void selectionSort(int[] arr) {
    for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
      int max = i;
      for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {
        if (arr[max] < arr[j]) {
          max = j;
        }
      }
      if (max != i) {
        arr[max] ^= arr[i];
        arr[i] ^= arr[max];
        arr[max] ^= arr[i];
      }
    }
  }
}

 

[babel22]

Ich weiß gar nicht wie ich dir danken soll! Funktioniert super! Habe mittlerweile 4 Spalten in meiner Tabelle.

Etwas ist mir aber noch nicht ganz verständlich. "data" ist ja ein zweidimensionales Array. Was passiert in deiner Codezeile "23" eigentlich genau? data[run] leuchtet mir da irgendwie nicht ganz ein.

Ansonsten danke nochmals. Ich denke auch dass für Auswertungen die Nanosekunden besser sind als Millisekunden. Was noch bemerkenswert ist, dass der Bubblesort bei n=1, länger braucht als bei n=10.

Gruß

 

[Flown]

Zur Erläuterung:

data ist ein 2D-Object Array. Dies kann man als Spalten und Zeilen betrachten, wie bei einer Tabelle (ob du jetzt den zweiten oder ersten Bracket als Spalte oder Zeile ansiehst, ist dir überlassen).

Ich spezifizere gleich am Anfang, dass data 3 Zeilen besitzt. Das sind nichts anderes als Zeiger auf ein 1D Array.
Denn es ist ja so z.B.:

Object[] row = data[0];

Und ich gehe in die andere Richtung:

data[0] = new Object[]{...};

Jede Zeile kann in Java eine andere Länge besitzen.

 

[Flown]

Was noch zu erwähnen ist, dass es sogar für Profis eine große Sache ist, Algorithmen zu benchmarken. Es gibt unzählige Artikel über Microbenchmarks in Java. Das wichtigste ist zu verstehen, dass diese Zahlen die du zurück bekommst nicht die repräsentativ sind und diese auch nur als relative Merkmale einsetzen kannst. Damit meine ich du kannst nur sagen, dass das eine schneller läuft als das andere, nicht mehr und nicht weniger (eventuell auch noch um welchen Faktor - aber das ist auch mit Vorsicht zu genießen). Wenn du es dann genau haben möchtest, musst du dich wirklich mit Compiler (De-)Optimierung und interpretierten Code auseinander setzen.

 

[babel22]

Vielen Dank für die ganzen Informationen.

Ich werde die Eingangsdaten erhöhen, so dass ein Sortier-Verfahren einige Minuten dauert. Ich denke dann kann man relevante Unterscheide erkennen. Abgesehen davon habe ich auf Millisekunden umgestellt.

Ich habe bemerkt dass ich nach mehrmaligen ausführen des Codes, immer unterschiedliche Werte im Nanobereich hatte. Zwar nicht krass unterschiedlich aber immerhin. Ich denke das hängt damit zusammen was der Prozessor noch so alles im Hintergrund macht. Also Videos schneiden darf ich keine, während ich Benchmark-Tests durchführe.

Gruß, Babel