追求极致性能时的优化套路

之前一个朴素算法(效果一般般)耗时150ms.写了一个效果更好的算法,但是性能付出了代价是2200ms,性能差15倍了。
波澜不惊的优化了两天,现在耗时是360ms。
记录一下经验。当然明显经验不是这次发现和清楚的,一直都有否则不叫波澜不惊而是焦头烂额。记录下来以后有新发现时便于补充。

1.手法上:建立全局耗时监测,然后屏蔽一些函数(或直接返回默认值不进行运算),看看耗时的差异是否够大。这样能够快速的评估一个函数耗时的程度,最快的锁定嫌疑犯(就是那些最容易榨出性能红利的地方)
2.放弃系统提供的Pow运算(C#里的Math.Pow,java,swift各个语言都有)来做平方运算,明显乘法完成两个数相乘效率更高,三次方,四次方等同理。
3.放弃不必要的计算,比如利用单调递增函数的特性就得到结论。比如判断两个距离大小。可以判断距离平方的大小。因为计算距离要开方。若仅仅是比大小,没有必要开方来比。
4.看似很小的数学运算重复做,循环次数多了也是性能浪费。所以一个表达式不要计算2次以上。可变量暂存。
5.与或非的条件表达式,可以调整顺序。比如A || B ,如果B的概率更容易true,写B || A将会有惊喜,同理调整if else if块,switch的顺序也定有斩获。
6.除法性能当然没有乘法好,优化数学表达式规避除法运算。


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7.放弃int作为key的字典类型,用数组,哪怕造成数组有很多没设值的项。数组的检索速度更快。
8.这已经是常规手段了,在算法设计时就考虑的--"BoudingBox套路":即先做粗略计算,能减少进入复杂计算的环节。也就节省了性能。两个形状非常复杂的物体的碰撞点在哪里?把他们放进六面体的盒子(BoundingBox)里,先判断盒子是否相撞。
9.找到最底层的运算,这些运算被执行很多次。微小的提升也会全局产生明显收益。放弃函数重载的代码复用,直接计算常见值。放弃代码可读性复用性,为特殊情况提供更高效的算法。
10.函数封装会导致有的逻辑重复执行(最常见的就是参数有效性检查),这些特殊情况下放弃可维护性,让性能极致吧!
11.虽然我其他文章说过了,归类到性能里来说:在解决一个特定问题的算法库中,比较基础的数据结构使用范型(影响到一系列方法和类型也范型化),性能会下降5%这个量级(C#,java这类语言)。应用系统层面不用考虑算法性能 ,毕竟IO网络的耗时大得多,算法性能只是整个体系性能很微小的一部分而已。

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