为搜索优化 C++ 向量

Question

在我目前的项目中，我尽力坚持过早优化是万恶之源的原则。 不过，现在代码已经测试过了，是时候进行优化了。 我做了一些分析，结果发现我的代码花费了将近 20% 的时间在一个函数中，它找到所有可能的孩子，把它们放在一个向量中，然后返回它们。 请注意，我正在优化速度，内存限制不是一个因素。

现在这个函数看起来像这样：

void Board::GetBoardChildren(std::vector<Board> &children)
{
    children.reserve(open_columns_.size()); // only reserve max number of children

    UpdateOpenColumns();

    for (auto i : open_columns_)
    {
        short position_adding_to = ColumnToPosition(i);
        MakeMove(position_adding_to); // make the possible move
        children.push_back(*this); // add to vector of children
        ReverseMove(); // undo move
    }
}

根据分析，我的代码在children.push_back(*this);行上花费了大约 40% 的时间children.push_back(*this); 我这样调用函数：

std::vector<Board> current_children;
current_state.GetBoardChildren(current_children);

我在想，由于可能的最大孩子数很小（7），只使用数组会更好吗？ 或者我不能做很多事情来优化这个功能？

Answer 1

从你对我的评论的回应来看，很可能大部分时间都花在了抄板上

children.push_back(*this);

您需要找到一种避免制作所有这些副本的方法，或者一种使它们更便宜的方法。

简单地将向量更改为数组或列表可能不会对性能产生任何影响。

Answer 2

最重要的问题是：你真的需要 current_state 中的所有状态吗？ 如果您只是按照默认顺序迭代它们一两次，那么就不需要向量，只需根据需要生成它们。

如果你真的需要它，这是下一步。 由于Board的复制成本很高，因此只跟踪DifferenceBoard可能会更好。 伪代码：

struct DifferenceBoard { // or maybe inherit from Board that a DifferenceBoard
                         // can be built from another DifferenceBoard
  Board *original;
  int fromposition, toposition;
  State state_at_position;

  State get(int y, int x) const {
    if ((x,y) == fromposition) return Empty;
    if ((x,y) == toposition  ) return state_at_position;
    return original->get();
  }
};