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前一段時(shí)間在博客園里看到這樣一篇文章,那位兄弟談到程序效率的關(guān)鍵是“簡(jiǎn)短”。他說(shuō),“程序越簡(jiǎn)短,其可執(zhí)行代碼就越少,就越有效率”,而在編寫(xiě)程序的時(shí)候,“要盡量改進(jìn)我們的算法,而改進(jìn)算法中最重要的一條,就是減少語(yǔ)句”。這句話從表面上似乎正確,但我認(rèn)為性能這問(wèn)題不能用“簡(jiǎn)短”這種方式去思考,否則會(huì)進(jìn)入一些誤區(qū)。我整理了一下思路,希望可以從幾個(gè)方面把詳細(xì)談一下這個(gè)問(wèn)題。
首先,如果說(shuō)“簡(jiǎn)短的代碼效率高”,那么什么叫作“簡(jiǎn)短”呢?姑且理解為“代碼少”吧。如果“代碼少”能夠得出“效率高”,那我認(rèn)為還需要其他一些條件,例如:
- 代碼完全是順序執(zhí)行的
- 每行代碼的效率相同
但是,這對(duì)于使用高級(jí)語(yǔ)言的程序員來(lái)說(shuō),這兩條基本上都無(wú)法成立,因?yàn)椋?/p>
- 代碼中有條件跳轉(zhuǎn)(如循環(huán)),因此一段簡(jiǎn)短的代碼最終執(zhí)行的“次數(shù)”可能比一段復(fù)雜的代碼要多。這是很常見(jiàn)的情況,并非如那位兄弟所說(shuō)“兩三行代碼寫(xiě)出死循環(huán)”這樣的“特例”。
- 每行代碼的效率幾乎不可能相同。試想一個(gè)i++和一個(gè)方法調(diào)用,他們的性能開(kāi)銷怎么可能相同呢?再者,這個(gè)特性并非是“高級(jí)語(yǔ)言”特有的,連CPU指令也是一樣(以后我們?cè)賮?lái)詳談這個(gè)問(wèn)題)。
其實(shí)這就是目前編程工作中不可能回避的現(xiàn)狀,那就是高級(jí)語(yǔ)言并不直接反映出機(jī)器的執(zhí)行過(guò)程。同時(shí),我們不能從代碼表面的簡(jiǎn)短程度來(lái)判斷程序效率的高低。正如那位朋友所談,影響程序的關(guān)鍵因素之一是算法的選擇,但我不同意他說(shuō)算法優(yōu)化的關(guān)鍵在于“減少語(yǔ)句”。從一定程度上講,選擇高效的算法的確是為了減少指令執(zhí)行的“總量”,但它并不是如那篇文章所說(shuō)通過(guò)“少一些變量”,“少一些判斷”來(lái)進(jìn)行的,而是在于大幅的邏輯改變來(lái)減少總體的操作。
事實(shí)上,我們很容易便能舉出代碼簡(jiǎn)短,但是性能較差的算法。就拿最常見(jiàn)的排序算法來(lái)說(shuō),冒泡排序不可謂不簡(jiǎn)單:
public void BubbleSort(int[] array)
{
for (int i = array.Length - 1; i >= 0; i--)
{
for (int j = 1; j <= i; j++)
{
if (array[j - 1] > array[j])
{
int temp = array[j - 1];
array[j - 1] = array[j];
array[j] = temp;
}
}
}
}
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