在 C++ 中加速算法

Posted 2023-02-22

【中文标题】在 C++ 中加速算法

【英文标题】：Speeding up algorithm in C++

【发布时间】：2016-05-13 17:46:39

【问题描述】：

TL;DR：我的代码在 Java 中“很快”，但在 C++ 中却慢得要命。为什么？

#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
#include <algorithm>


using namespace std;

int read(string data, int depth, int pos, vector<long>& wantedList) 
    // 91 = [
    if (data.at(pos) == 91) 
        pos++;
        // Get first part
        pos = read(data, depth + 1, pos, wantedList);
        // Get second part
        pos = read(data, depth + 1, pos, wantedList);
     else 
        // Get the weight
        long weight = 0;
        while (data.length() > pos && isdigit(data.at(pos))) 
            weight = 10 * weight + data.at(pos++) - 48;
        
        weight *= 2 << depth;
        wantedList.push_back(weight);
    
    return ++pos;



int doStuff(string data) 
    typedef map<long, int> Map;
    vector<long> wantedList;
    Map map;
    read(data, 0, 0, wantedList);
    for (long i : wantedList) 
        if (map.find(i) != map.end()) 
            map[i] = map[i] + 1;
         else 
            map[i] = 1;
        
    

    vector<int> list;
    for (Map::iterator it = map.begin(); it != map.end(); ++it) 
        list.push_back(it->second);
    
    sort(list.begin(), list.begin() + list.size());
    cout << wantedList.size() - list.back() << "\n";
    return 0;



int main() 
    string data;
    int i;
    cin >> i;
    for (int j = 0; j < i ; ++j) 
        cin >> data;
        doStuff(data);
    
    return 0;

我刚刚尝试了我的第一个 C++ 项目，它是用 Java 重写的代码。 最初的任务是计算需要更改多少数字才能“平衡”输入，假设高于某物的每一层的重量是低层的两倍

例如 [1,2] 需要 1 次更改（1->2 或 2->1 以便两边相等，而 [8,[4,2]] 需要 1 次更改（2-> 4）为了让“低级”变成8级，从而在高级上具有同等权重。有兴趣的可以在这里找到问题：

Problem link

对于那些想知道的人来说，这是关于算法的学校作业，但我不是在寻求帮助，因为我已经用 Java 完成了它。问题是我的算法在 C++ 方面似乎很糟糕。

在 Java 中，我得到大约 0.6 秒的时间，而在 C++ 中，“相同”代码给出 >2 秒（超出时间限制）。

有人愿意告诉我这是为什么吗？在处理这类问题时，我的印象是 C++ 应该比 Java 快。

【问题讨论】：

这可能更适合codereview 网站。也就是说，由于您是 C++ 新手，您是否打开了编译器优化？ Java 默认启用它们，但对于 C++，您通常必须启用它们。

data 有多大？你到处抄袭

你可能想通过引用传递你的字符串作为开始。

你根本不需要list。您正在对map 中的所有值进行排序，然后取最大值。您可以简单地使用std::max_element 获得map 中的最大值。如果您不需要按键排序，也可以使用std::unordered_map，这可能更好地反映您的 Java 代码。

@nikolap 哈哈，谢谢伙计！这将时间从 >2 缩短到 0.13

【参考方案1】：

可能的原因之一是复制。

每当您在 C++ 中按值传递某些内容时，都会创建一个副本。对于double、int 或指针之类的东西，这不是问题。

但是对于像std::string 这样的对象，复制可能会很昂贵。由于您不修改 data，因此通过 const 引用传递它是有意义的：

int read(const string &data, int depth, int pos, vector<long>& wantedList)