C++ 运行时效率

C++ Run time efficiency

本文关键字：效率 运行时 C++      更新时间：2023-10-16

我正在用节点创建一个十六进制板。我在这段代码中的所有内容都可以完美运行。我的问题是加星号的项目减慢了这个循环的速度，从 ~1 秒到大约 1 分钟。这不是矢量中的项目数，因为如果我将它们全部删除，除了最后一个，它仍然需要~1分钟。无论哪种方式，都没有运行时错误。 

for (x = 0; x < size; ++x)
{
    for (y = 0; y < size; ++y)
    {
        this->nodes[x][y].neighbors = std::vector<node>(6);
        if ((x == 0) && (y == 0))
        {
            this->nodes[x][y].neighbors =
            {
                nodes[x + 1][y],
                this->nodes[x][y + 1]
            };
        }
        else if ((x == 0) && (y == max))
        {
            this->nodes[x][y].neighbors =
            {
                this->nodes[x + 1][y],
                this->nodes[x][y - 1],
                this->nodes[x + 1][y - 1]
            };
        }
        else if ((x == max) && (y == 0))
        {
            this->nodes[x][y].neighbors =
            {
                this->nodes[x - 1][y],
                this->nodes[x][y + 1],
                this->nodes[x - 1][y + 1]
            };
        }
        else if ((x == max) && (y == max))
        {
            this->nodes[x][y].neighbors =
            {
                this->nodes[x - 1][y],
                this->nodes[x][y - 1]
            };
        }
        else if (y == 0 && (x != 0 && x != max))
        {
            this->nodes[x][y].neighbors =
            {
                this->nodes[x - 1][y],
                this->nodes[x + 1][y],
                this->nodes[x - 1][y + 1],
                this->nodes[x][y + 1]
            };
        }
        else if (y == max && (x != 0 && x != max))
        {
            this->nodes[x][y].neighbors =
            {
                this->nodes[x - 1][y],
                this->nodes[x + 1][y],
                this->nodes[x - 1][y - 1],
                this->nodes[x][y - 1]
            };
        }
        else if (x == 0 && (y != 0 && y != max))
        {
            this->nodes[x][y].neighbors =
            {
                this->nodes[x][y - 1],
                this->nodes[x][y + 1],
                this->nodes[x + 1][y],
                this->nodes[x + 1][y - 1]
            };
        }
        else if (x == max && (y != 0 && y != max))
        {
            this->nodes[x][y].neighbors =
            {
                this->nodes[x][y - 1],
                this->nodes[x][y + 1],
                this->nodes[x - 1][y - 1],
                this->nodes[x - 1][y]
            };
        }
        else
        {
            this->nodes[x][y].neighbors =
            {
                this->nodes[x + 1][y],
                this->nodes[x - 1][y],
                this->nodes[x][y - 1],
                this->nodes[x + 1][y - 1],
                this->nodes[x][y + 1],
                this->nodes[x - 1][y + 1]
            };
        }
    }
}

鉴于这个想法是跟踪您知道已预先创建的邻居，您可能只想保留指向它们的引用或指针; 您不应该像当前那样按值复制node。

您可以使用 vector<reference_wrapper<node>> 或 vector<node*> ，并像这样进行相应的初始化：

nodes[x][y].neighbors = { ref(nodes[a][b]), ref(nodes[c][d])... };
nodes[x][y].neighbors = { &nodes[a][b], &nodes[c][d], ... };

使用指针，当您访问neighbors[n]时，显然也需要取消引用指针。

关于为什么这么慢...按价值复制意味着将node抄入neighbours就是复制所有那些相邻的node邻居，以及他们的邻居，令人作呕......随着具有长邻居层次结构的节点数量的增加，速度越来越慢。

缓慢来自两件事：

  • 最后一个 else 条款受到的打击最大。
  • 最后一个子句复制的节点项比其他子句多

几点建议：

  • 使用指针或索引，而不是为邻居node对象。减少复制。
  • 为邻居使用固定大小的数组会更快。将显着改善局部性和记忆力。您必须为该数组添加邻居计数。
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