优化循环C ++

Question

我有一个小的功能，可以通过一个向量循环找到给定的动物并返回其栖息地。 我需要对其进行优化，但是我的工作陷入僵局。 突然出现在我size_t三件事是size_t ， i++和我正在遍历向量的事实。 我读到size_t非常适合具有大尺寸索引的数组。 我知道pre-increment比post-increment pre-increment更好，因为它会更改原始值，而不是创建临时和增量。 但是编译器通常无论如何都会优化这一小差异。 最后，我想到的最后一件事是该向量可能未排序，因此性能下降。 我当时正在考虑根据动物的物种变量对向量进行排序，然后可能将其移植到BST进行搜索，因为时间复杂度为O(log(n)) 。 这是我正在使用的代码：

string GetAnimalHabitat(vector<Animal> animals, string species)
{
    for (size_t i = 0; i < animals.size(); i++)
    {
        if (animals[i].species == species)

        {
            return animals[i].habitat;
        }
    }
    return "Animal not within records.";
}

有什么我可能会缺少的东西可以改善此功能吗？ 任何提示都很好。 谢谢！

Answer 1

一个std::map肯定比在这里遍历一个向量更好：

string GetAnimalHabitat(const map<string, string>& animals, const string& species)
{
    auto search = animals.find(species);
    if (search != animals.end())
        return search->second;
    return string("Animal not within records.");
}

但是，它需要先构建地图。 但是，一次构建就足够了，您只需向其添加新的密钥对：

map<string, string> build_map(const vector<Animal>& animals)
{
    map<string, string> ret;
    for (const auto& x : animals)
        ret[x.species] = x.habitat;
    return ret;
}

Answer 2

您可以做的一件事是通过执行以下操作来减少调用.size（）方法的次数：

size_t vectorSize = animals.size();
for (size_t i = 0; i < vectorSize; i++)
{
    if (animals[i].species == species)

    {
        return animals[i].habitat;
    }
}

另一个较小的问题是将i++更改为++i 。 这样做的目的是避免每次i的值递增时都将其存储在寄存器中。

Answer 3

从高层次上讲，您希望在每次调用此函数时停止对向量及其所有元素进行完整复制。 如果需要优化，我假设向量很大，那么为什么不将引用传递给const向量呢？

其次，另一个问题是向量中有多少个元素将与您的输入字符串匹配？ 如果只是少数几个，则扫描整个向量会加载大量内存，只是为了查看它来决定您是否不需要它。 由于您是在第一场比赛后返回的，因此可以合理地认为每个物种中最多有一个，并且在这种情况下，关联容器会更好。

一些对延迟敏感的地方会将数据划分为不同的组，因此不需要“过滤”。 只需查看您关心的一组事物，然后进行处理即可。

要考虑的另一件事是，字符串比较比整数比较慢得多。 您可以将种类预先哈希到类中，在循环之前对种类参数进行哈希，然后比较哈希值。 如果它们相等，则比较字符串以确保它是真正的匹配。

但是我的猜测是，您大部分时间都花在复制输入和输出上。

Answer 4

std::unordered_map最有意义，因为顺序并不重要

string GetAnimalHabitat(const std::unordered_map<string, string>& animals, const string& species)
{
    auto search = animals.find(species);
    if (search != animals.end())
        return search->second;
    return string("Animal not within records.");
}

但是，它需要先构建地图。 但是，一次构建就足够了，您只需向其添加新的密钥对。 请注意，第一次传递空的unordered_map，然后传递新值的向量和当前映射：

build_map(const std::vector<Animal>& animals, std::unordered_map<string_string> * ret)
{
    for (const auto& x : animals)
        ret[x.species] = x.habitat;
}