java - 为什么两个不同的嵌套循环(具有相同的时间复杂度)执行时间不同？

Question

在我的代码中，for循环具有相同的时间复杂度和相同的操作，但是第二个嵌套 for循环比第一个循环花费了几乎 40 倍的时间。为什么会发生这种情况？

我正在使用 javac 编译器并在 Windows 命令提示符中运行我的代码。

import java.util.concurrent.TimeUnit;

class Elapsedtime
{
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException 
    {
        int i,j,t,a;
        long startTime = System.nanoTime();
        for(i=0;i<1000000000;i++)
        {
            for(j=0;j<1000000000;j++)
            {
                a=j;
            }
        }
        long endTime = System.nanoTime();
        long timeElapsed = endTime - startTime;
        System.out.println("Execution time in nanoseconds  : " + timeElapsed + " ns.");
        System.out.println("Execution time in milliseconds : " + timeElapsed / 1000000 + " ms.");

        startTime = System.nanoTime();
        for(t=0;t<1;t++)
        {
            for(i=0;i<1000000000;i++)
            {
                for(j=0;j<1000000000;j++)
                {
                    a=j;
                }
            }
        }

        endTime = System.nanoTime();
        timeElapsed = endTime - startTime;
        System.out.println("Execution time in nanoseconds  : " + timeElapsed + " ns.");
        System.out.println("Execution time in milliseconds : " + timeElapsed / 1000000 + " ms.");
    }
}

我得到以下输出。

Execution time in nanoseconds : 17963700 ns. Execution time in milliseconds : 17 ms. Execution time in nanoseconds : 549485500 ns. Execution time in milliseconds : 549 ms.

但我预计不会有太大差异。

Answer 1

在第一个嵌套循环期间，优化编译器可能会创建更好的代码，因为它确定将有很多迭代。第二个循环将已经运行优化后的代码。

您可以通过颠倒两个循环的顺序来测试这一点，但第一个循环可能会更慢。