Kuba Werłos
O trzech złożonościach
Proste
vs
skomplikowane
<?php
function getTheAnswer()
{
return 42;
}
<?php
foreach ($valuesToPercentagesArray as $columnName => $sortOrder) {
foreach ($data as &$record) {
$values = $record[$columnName];
if ($values) {
$lookup = [];
foreach(explode(',', $values) as $v) {
if (!empty($v)) {
if (!isset($lookup[$v])) {
$lookup[$v] = 1;
} else {
$lookup[$v]++;
}
}
}
}
}
}
Jak to zmierzyć?
- statyczna analiza kodu
- dług techniczny
- testy
ZŁOŻONOŚĆ
Złożoność cyklomatyczna
(cyclomatic complexity)
<?php
function foo(int $x, int $y): void {
if ($x > 10) {
echo 1;
} else {
echo 2;
}
if ($x > $y) {
echo 3;
} else {
echo 4;
}
}
Złożoność cyklomatyczna
Thomas J. McCabe, Sr.
1976
- 1—10: kod dość prosty, nieznaczne ryzyko
- 11—20: kod złożony, ryzyko na średnim poziomie
- 21—50: kod bardzo złożony, wysokie ryzyko
- powyżej 50: kod niestabilny, bardzo wysoki poziom ryzyka
Złożoność cyklomatyczna
Narzędzia
PHP Mess Detectorphpmd/phpmd
<rule ref='rulesets/codesize.xml/CyclomaticComplexity'>
<properties>
<property name='reportLevel' value='10' />
</properties>
</rule>
Złożoność cyklomatyczna
WP_Query::get_postsJaka jest złożoność tej metody?
304 (6.0.2)
321 (master)
Złożoność poznawcza
(cognitive complexity)
Podstawowe zasady:
- Ignorujemy struktury, które pozwalają na czytelne skrócenie wielu instrukcji w jedno
- Zwiększamy (dodajemy 1) za każdą przerwę w liniowym przepływie kodu
- Zwiększamy gdy struktury przerywające przepływ są zagnieżdżone
Złożoność poznawcza
(cognitive complexity)
<?php
function sumOfPrimes($max) {
$sum = 0;
for ($i = 1; $i < $max; ++$i) { // +1
for ($j = 2; $j < $i; ++$j) { // +2
if ($i % $j === 0) { // +3
continue 2; // +1
}
}
$sum += $i;
}
return $sum;
}
Złożoność poznawcza
Cognitive complexity
Narzędzia
- SonarQube: Cognitive Complexity of functions should not be too high
rarst/phpcs-cognitive-complexitysymplify/phpstan-rules— CognitiveComplexity
includes:
- vendor/(...)/cognitive-complexity-services.neon
services:
- class: Symplify\(...)\FunctionLikeCognitiveComplexityRule
tags: [phpstan.rules.rule]
arguments:
maxMethodCognitiveComplexity: 10
Złożoność poznawcza
WP_Query::get_postsJaka jest złożoność tej metody?
567 (6.0.2)
599 (master)
Złożoność obliczeniowa
(computational complexity)
czasowa lub pamięciowa
Notacja dużego Ο
(asymptotyczne tempo wzrostu)Złożoność obliczeniowa
Ο(1)
<?php
function nthElement(array $array, int $index): mixed
{
return $array[$index];
}
Złożoność obliczeniowa
Ο(n)
<?php
function sumElements(array $array): float|int
{
return \array_sum($array);
}
Złożoność obliczeniowa
Ο(n^2)
<?php
function hasDuplicates(array $array): bool
{
foreach ($array as $x) {
foreach ($array as $y) {
if ($x === $y) {
return true;
}
}
}
return false;
}
Złożoność obliczeniowa
Ο(log n)
<?php
function findElement(array $array, mixed $value): bool
{
return findInRange($array, $value, 0, \count($array) - 1);
}
function findInRange(array $array, mixed $v, int $from, int $to)
{
if ($from === $to) {
return $v === $array[$from];
}
$half = (int) (($to - $from) / 2);
return $v < $array[$half]
? findInRange($array, $v, $from, $half)
: findInRange($array, $v, $half, $to);
}
Złożoność obliczeniowa
Ο(n log n)
<?php
function quicksort(array $array): float|int
{
return \sort($array);
}
Złożoność obliczeniowa
Ο(n^c)
c > 1
Czas wielomianowy
Np. naiwne rozwiązanie równania z c zmiennymi z rozwiązaniami mniejszymi od n.
5x + 42y + 7z = 106
Złożoność obliczeniowa
Ο(2^n)
<?php
function fibonacci(int $n): int
{
if ($n > 2) {
return fibonacci($n - 1) + fibonacci($n - 2);
}
return 1;
}
Złożoność obliczeniowa
Ο(n!)
<?php
function getPermutations(string $s): array
{
// ...
}
Złożoność obliczeniowa
Narzędzia
Problem stopu
Alan Turing udowodnił w 1936 roku,
że nie może istnieć ogólny algorytm
do rozstrzygnięcia problemu zatrzymania
dla wszystkich możliwych danych wejściowych.
Pytania?
Dziękuję za uwagę
kubawerlos