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comparisonPlot

クラス: matlab.perftest.TimeResult
名前空間: matlab.perftest

プロットを作成して、ベースラインと測定テストの結果を比較

説明

cp = comparisonPlot(baseline,measurement) は、baseline 配列と measurement 配列の各 TimeResult オブジェクトをサンプル測定時間の最小値を使用して視覚的に比較するプロットを作成します。このメソッドは比較プロットを matlab.unittest.measurement.chart.ComparisonPlot オブジェクトとして返します。

cp = comparisonPlot(baseline,measurement,stat) は、指定された統計を使用して比較プロットを作成します。

cp = comparisonPlot(___,Name,Value) は、前述の構文の入力引数の任意の組み合わせに加え、1 つ以上の名前と値の引数を使用してオプションを指定します。たとえば、cp = comparisonPlot(baseline,measurement,"Scale","linear") は、x 軸と y 軸が線形スケールのプロットを作成します。

入力引数

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テスト スイートで 1 次時間実験を実行した結果。matlab.perftest.TimeResult 配列として指定します。baselinemeasurement と同じサイズでなければなりません。

テスト スイートで 2 次時間実験を実行した結果。matlab.perftest.TimeResult 配列として指定します。measurementbaseline と同じサイズでなければなりません。

baselinemeasurement 内の各 TimeResult オブジェクトのサンプル測定時間に適用される統計。"min""max""mean"、または "median" として指定します。

データ型: string | char

名前と値の引数

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オプションの引数のペアを Name1=Value1,...,NameN=ValueN として指定します。ここで、Name は引数名で、Value は対応する値です。名前と値の引数は他の引数の後に指定しなければなりませんが、ペアの順序は重要ではありません。

例: cp = comparisonPlot(baseline,measurement,SimilarityTolerance=0.05,Scale="linear")

R2021a より前では、コンマを使用して名前と値をそれぞれ区切り、Name を引用符で囲みます。

例: cp = comparisonPlot(baseline,measurement,"SimilarityTolerance",0.05,"Scale","linear")

比較プロットの x 軸と y 軸のスケール。"log" または "linear" として指定します。

データ型: string | char

類似するパフォーマンス テストのペアについて、統計的比率の 1 からの許容偏差。01 の数値として指定します。

SimilarityTolerance は、比較プロットの影付き領域の境界を指定します。この領域内にあるデータ点は、baselinemeasurement の類似するエントリを表します。

プロット先の親コンテナー。FigurePanelTab、または TiledChartLayout オブジェクトとして指定します。

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リスト要素を昇順に並べ替える 2 つの並べ替えアルゴリズム、バブル ソートとマージ ソートの計算量を可視化します。バブル ソートは、リストを段階的に繰り返し処理し、隣接する要素のペアを比較して、順序が間違っている場合に要素を入れ替える単純なアルゴリズムです。マージ ソートは、並べ替え済みのサブリストをマージして新しく並べ替えられたリストを作成するという簡単な手法を利用した、"分割統治" アルゴリズムです。

現在のフォルダー内の bubbleSort.m という名前のファイルで、バブル ソート アルゴリズムを実装する関数 bubbleSort を作成します。

function y = bubbleSort(x)
% Sorting algorithm with O(n^2) complexity
n = length(x);
swapped = true;

while swapped
    swapped = false;
    for i = 2:n
        if x(i-1) > x(i)
            temp = x(i-1);
            x(i-1) = x(i);
            x(i) = temp;
            swapped = true;
        end
    end
end

y = x;
end

現在のフォルダー内の mergeSort.m という名前のファイルで、マージ ソート アルゴリズムを実装する関数 mergeSort を作成します。

function y = mergeSort(x)
% Sorting algorithm with O(n*logn) complexity
y = x;  % A list of one element is considered sorted

if length(x) > 1
    mid = floor(length(x)/2);
    L = x(1:mid);
    R = x((mid+1):end);

    % Sort left and right sublists recursively
    L = mergeSort(L);
    R = mergeSort(R);

    % Merge the sorted left (L) and right (R) sublists
    i = 1;
    j = 1;
    k = 1;
    while i <= length(L) && j <= length(R)
        if L(i) < R(j)
            y(k) = L(i);
            i = i + 1;
        else
            y(k) = R(j);
            j = j + 1;
        end
        k = k + 1;
    end

    % At this point, either L or R is empty
    while i <= length(L)
        y(k) = L(i);
        i = i + 1;
        k = k + 1;
    end

    while j <= length(R)
        y(k) = R(j);
        j = j + 1;
        k = k + 1;
    end
end

end

現在のフォルダー内の SortTest.m という名前のファイルで、バブル ソートとマージ ソートのアルゴリズムのパフォーマンスを比較するパラメーター化されたテスト クラス SortTest を作成します。クラスの len プロパティに、テストに使用するリスト要素の数が格納されます。

classdef SortTest < matlab.perftest.TestCase
    properties
        Data
        SortedData
    end

    properties (ClassSetupParameter)
        % Create 25 logarithmically spaced values between 10^2 and 10^4
        len = num2cell(round(logspace(2,4,25)));
    end

    methods (TestClassSetup)
        function ClassSetup(testCase,len)
            orig = rng;
            testCase.addTeardown(@rng,orig)
            rng("default")
            testCase.Data = rand(1,len);
            testCase.SortedData = sort(testCase.Data);
        end
    end

    methods (Test)
        function testBubbleSort(testCase)
            while testCase.keepMeasuring
                y = bubbleSort(testCase.Data);
            end
            testCase.verifyEqual(y,testCase.SortedData)
        end

        function testMergeSort(testCase)
            while testCase.keepMeasuring
                y = mergeSort(testCase.Data);
            end
            testCase.verifyEqual(y,testCase.SortedData)
        end
    end
end

testBubbleSort メソッドに対応するすべてのテストのパフォーマンス テストを実行し、結果を baseline 配列に保存します。実際の結果は、表示されている結果と異なる場合があります。

baseline = runperf("SortTest","ProcedureName","testBubbleSort");
Running SortTest
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..
Done SortTest
__________

testMergeSort メソッドに対応するすべてのテストのパフォーマンス テストを実行し、結果を measurement 配列に保存します。

measurement = runperf("SortTest","ProcedureName","testMergeSort");
Running SortTest
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .......... .......... .......... ..........
.......... .....
Done SortTest
__________

baseline オブジェクトと measurement オブジェクトの対応ペアごとに、Samples テーブルの MeasuredTime 列の最小値を視覚的に比較します。この比較プロットでは、ほとんどのデータ点は、影付きの類似領域より下にあるため青色になっています。この結果は、大部分のテストでマージ ソートのパフォーマンスの方が優れていることを示しています。ただし、プロットのオレンジとグレーの点が示すように、ある程度小さいリストではバブル ソートのパフォーマンスがマージ ソートより優れていたり、バブル ソートとマージ ソートのパフォーマンスが同等であったりします。このプロットには、比較の概要として、マージ ソートの方がバブル ソートよりも 80% 速いというレポートが示されています。この値は、すべてのデータ点に対応する向上率の幾何平均です。

cp = comparisonPlot(baseline,measurement);

Comparison plot based on the minimum of sample measurement times

任意のデータ点をクリックまたはポイントすると、比較されている時間測定結果に関する詳細情報を表示できます。

Comparison plot based on the minimum of sample measurement times. A data tip displays detailed information about one of the points.

異なるリストの長さで並べ替えアルゴリズムの最悪のパフォーマンスを調べるには、サンプル測定時間の最大値に基づいて比較プロットを作成します。

cp = comparisonPlot(baseline,measurement,"max");

Comparison plot based on the maximum of sample measurement times

サンプル測定時間の最大値を比較する場合は、類似性の許容誤差を 0.01 に減らします。

cp = comparisonPlot(baseline,measurement,"max","SimilarityTolerance",0.01);

Comparison plot based on the maximum of sample measurement times. The similarity tolerance is 0.01.

バージョン履歴

R2019b で導入