我應該使用查找列表而不是大量的乘法嗎？

Question

在我的應用程序中，我有一個非常大的字節數組，它是一個展平的3維數組，我們使用3個嵌套的for循環（x，y，z）填充該數組，然后通過使用一些數學運算來獲得所需的值，最具體地說：

要在數組中獲取索引：

return x + z*SizeX + y*SizeX*SizeZ;

並返回x / y / z坐標（給定一個索引）：

int index = pos;
var y = (ushort) (pos/SizeX/SizeZ);
pos -= y*SizeX*SizeZ;
var z = (ushort) (pos/SizeX);
pos -= z*SizeX;
var x = (ushort) pos;

return new BlockPos(x, y, z, index, this);

首先，我想第二個可以提高效率，我只是不知道該怎么做，任何幫助將不勝感激：P

我的主要問題是，為我創建y和x值的查找表（在加載類時填充）會更快嗎？還是只在其中保留乘法會更快？

編輯在某些情況下，該數學運算稱為LOT，因此，即使它運行得更快，即使啟動時間更長，其差異也會更好。

Answer 1

在大多數語言和體系結構中，乘法將成為一個（或幾個）機器指令。 盡管這些指令可能相對昂貴，但與執行查找操作相比，它們應該仍然更便宜-無論如何，查找操作很可能需要乘法。

例如，“定位數組的第四個元素”將是

<array base address> + (3 * <array element size>)

我建議您使用偽代碼進行的唯一優化是一次執行“恆定”操作（例如SizeX*SizeZ ），然后存儲這些結果。

Answer 2

這些可能會加快您的速度；

• 使SizeX，SizeY，SizeZ常量
• 預計算SizeXZ = SizeX * SizeZ及其他（也作為常量）；

預先計算的數組索引將不會給您帶來太大的好處，因為預先計算的列表將非常大，並且由於做很少的簡單數學運算而對其進行查詢可能不會更快。

由於大多數訪問都經過邊界檢查，因此C＃中的數組操作相對較慢（與某些其他語言相比）。 有一些方法可以解決這個問題。

• 在不安全的部分中放置緊密的arrayloop並使用指針，請參見C＃或Google中的大型數組算術，以了解“矩陣乘法不安全C＃”
• Mono具有跳過邊界檢查的參數。 您的情況可能會更快

可能還需要另一種加速方式來安排您的數學循環，以便您的數學處理順序訪問大型數組。 這樣，每次訪問都受益於這樣的事實，即數據通常已經由先前的計算提取到了CPU緩存中。 因此，以這樣的方式構造x，y，z循環，使您獲得index = 1，index = 2，index = 3等。而NOT index = 0，index = 256，index = 512等。