使C＃算法更有效

Question

我有一个C＃方法，它将一个数字的值从一个区间投射到一个目标区间。
例如：我们的间隔为-1000和9000，值为5000; 如果我们想将此值投影到0..100的间隔，我们得到60。

这是方法：

/// <summary>  
/// Projects a value to an interval
/// </summary>
/// <param name="val">The value that needs to be projected</param>  
/// <param name="min">The minimum of the interval the value comes from</param>  
/// <param name="max">The maximum of the interval the value comes from</param>  
/// <param name="intervalTop">The minimum of the interval the value will 
/// be projected to</param>  
/// <param name="intervalBottom">The maximum of the interval the value will 
/// be projected to</param>  
/// <returns>Projected value</returns> 
public decimal ProjectValueToInterval(decimal val,  
                                      decimal min,  
                                      decimal max,  
                                      decimal intervalBottom, 
                                      decimal intervalTop)  
{  
    decimal newMin = Math.Min(0, min);
    decimal valueIntervalSize = Math.Abs(max - newMin);
    decimal targetIntervalSize = Math.Abs(intervalTop - intervalBottom);

    decimal projectionUnit = targetIntervalSize / valueIntervalSize;

    return (val * projectionUnit) + Math.Abs((newMin * projectionUnit));
}

需要为数千个值调用此方法。
我想知道在C＃中是否有更有效的方法来做到这一点？ 如果是，您建议做出哪些改变？

Answer 1

只有数千个价值观？ 你真的需要进一步优化吗？ 我无法想象它现在实际上是一个瓶颈。 您是否已对该应用进行了分析，以确定这确实是一个问题？

鉴于该方法是O（1），您不会进行通常目标最激烈的优化 - 提高复杂性。

话虽如此 - 当你召唤这几千次时，任何一个值是否保持不变？ 例如，您是否重复使用相同的最小值和最大值？ 如果是这样，您可以创建一个类，它在构造函数中获取这些值并预先计算它可以执行的操作，然后使用一个方法获取其余参数。 这会略微改善一些事情，但我回到原来的观点 - 只有在实际导致问题时才会担心这一点。

Answer 2

答案是：不要使用小数进行快速操作。

有浮动或双重不适合你的原因吗？

Answer 3

只是数学。 你所谓的“投射”是范围AB和A'-B'的标准化，这样：

比率r =（xA）/（BA）=（y-A'）/（B'-A'）

使用您的条款是：

（val-min）/（max-min）=（returnValue-intervalBottom）/（intervalTop-intervalBottom）

它解决了returnValue：

returnValue =  ((intervalTop-intervalBottom) * (val-min) / (max-min)) + intervalBottom

Answer 4

除了已经建议的不使用Decimal之外，你可以在其他地方放弃你的最大/最小值，这样你就不需要在所有地方进行所有那些Abs调用。

我怀疑你需要重复做的部分只是一个浮点乘以浮点加法后跟（或继续）。 其他所有内容都可以预先检查和预先计算。

Answer 5

您的代码看起来比实际需要的更复杂。 公式是：

intervalTop + (intervalBottom - intervalTop) * (val - min) / (max - min);

这比你的版本简单得多（适用于整数类型）。 那里没有条件分支（Math.Min调用）或方法调用。 好的，它假设intervalTop <intervalBottom和min <max。 如果intervalTop，intervalBottom，min和max对于一组值是常量，那么您可以预先计算（intervalBottom - intervalTop）和（max - min）并将这些结果用于对函数的所有调用。 您可以消除的另一个开销是将函数内联到调用循环中。 我不知道C＃（或者说JIT编译器）对内联方法做了什么，所以这可能已经在幕后发生了。

如果您可以使用整数或浮点数据类型，一种可能的解决方案是使用SIMD，但这意味着编写可能会破坏您的要求的本机汇编程序代码。