Question

我想生成一百万比特的随机二进制文件，但是我的问题是代码需要花费大量时间，并且无法执行为什么会发生这种情况？

string result1 = "";

  Random rand = new Random();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++)
        {

            result1 += ((rand.Next() % 2 == 0) ? "0" : "1");

        }

         textBox1.Text = result1.ToString();

Answer 1

连接字符串是O（N）操作。字符串是不可变的，因此当您添加到字符串中时，新值将被复制到新字符串中，这需要迭代前一个字符串。由于您要为每次迭代添加一个值，因此每次必须读取的数量都会随着每次添加而增加，从而导致性能为O（N ^ 2）。由于您的N是1,000,000，这将花费非常非常长的时间，并且可能正在消耗您存储这些中间丢弃字符串的所有内存。

使用任意数量的输入构建字符串时，通常的解决方案是改用StringBuilder。虽然，一个1,000,000个字符的位字符串仍然是..笨拙的。假设您想要/需要一个位串，则可以将代码更改为以下内容，并提供性能更高的解决方案。

public string GetGiantBitString() {
    var sb = new StringBuilder();
    var rand = new Random();
    for(var i = 0; i < 1_000_000; i++) {
        sb.Append(rand.Next() % 2);
    }
    return sb.ToString();
}

Answer 2

这对我有用，在我的盒子上大约需要0.035秒：

   private static IEnumerable<Byte> MillionBits()
   {
       var rand = new RNGCryptoServiceProvider();
       //a million bits is 125,000 bytes, so
       var bytes = new List<byte>(125000);
       for (var i = 0; i < 125; ++i)
       {
           byte[] tempBytes = new byte[1000];
           rand.GetBytes(tempBytes);
           bytes.AddRange(tempBytes);
       }

       return bytes;
   }

   private static string BytesAsString(IEnumerable<Byte> bytes)
   {
       var buffer = new StringBuilder();
       foreach (var byt in bytes)
       {
           buffer.Append(Convert.ToString(byt, 2).PadLeft(8, '0'));
       }

       return buffer.ToString();
   }

然后：

   var myStopWatch = new Stopwatch();
   myStopWatch.Start();
   var lotsOfBytes = MillionBits();
   var bigString = BytesAsString(lotsOfBytes);
   var len = bigString.Length;
   var elapsed = myStopWatch.Elapsed;

len变量是一百万，字符串看起来像是全1和全0。

如果您真的想填充一个充满零和零的文本框，只需将其Text属性设置为bigString。

一百万位文件大小的随机二进制

2 个答案: