Вот простой класс для перебора многомерного числового диапазона:
#include <array>
#include <limits>
template <int N>
class NumericRange
{
public:
// typedef std::vector<double>::const_iterator const_iterator;
NumericRange() {
_lower.fill(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN());
_upper.fill(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN());
_delta.fill(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN());
}
NumericRange(const std::array<double, N> & lower, const std::array<double, N> & upper, const std::array<double, N> & delta):
_lower(lower), _upper(upper), _delta(delta) {
_state.fill(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN());
_next_index_to_advance = 0;
}
const std::array<double, N> & get_state() const {
return _state;
}
void start() {
_state = _lower;
}
bool in_range(int index_to_advance = N-1) const {
return ( _state[ index_to_advance ] - _upper[ index_to_advance ] ) < _delta[ index_to_advance ];
}
void advance(int index_to_advance = 0) {
_state[ index_to_advance ] += _delta[ index_to_advance ];
if ( ! in_range(index_to_advance) ) {
if (index_to_advance < N-1) {
// restart index_to_advance
_state[index_to_advance] = _lower[index_to_advance];
// carry
index_to_advance;
advance(index_to_advance+1);
}
}
}
private:
std::array<double, N> _lower, _upper, _delta, _state;
int _next_index_to_advance;
};
int main() {
std::array<double, 7> lower{0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0};
std::array<double, 7> upper{1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0};
std::array<double, 7> delta{0.03, 0.06, 0.03, 0.06, 0.03, 0.06, 0.03};
NumericRange<7> nr(lower, upper, delta);
int c = 0;
for (nr.start(); nr.in_range(); nr.advance()) {
const std::array<double, 7> & st = nr.get_state();
++c;
}
std::cout << "took " << c << " steps" << std::endl;
return 0;
}
Когда я заменяю функцию advance
нерекурсивным вариантом, время выполнения увеличивается:
void advance(int index_to_advance = 0) {
bool carry;
do {
carry = false;
_state[ index_to_advance ] += _delta[ index_to_advance ];
if ( ! in_range(index_to_advance) ) {
if (index_to_advance < N-1) {
// restart index_to_advance
_state[index_to_advance] = _lower[index_to_advance];
// carry
++index_to_advance;
carry = true;
// advance(index_to_advance);
}
}
} while (carry);
}
Время выполнения было взято с использованием пользовательского времени unix с помощью команды time
. Код был скомпилирован с использованием gcc-4.7 с параметрами -std=c++11 -O3
(но я думаю, что он должен работать с c++0x
на gcc-4.6). Рекурсивная версия заняла 13 секунд, а итеративная — 30 секунд. Оба требуют одинакового количества вызовов advance
для завершения (и если вы печатаете массив nr.get_state()
внутри цикла for(ns.start()...)
, оба делают одно и то же).
Это веселая загадка! Помогите мне понять, почему рекурсия будет более эффективной/оптимизируемой.
valgrind --callgrind
— хороший профайлер. - person n. 1.8e9-where's-my-share m.   schedule 03.06.2012