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Данил Черкашин
Asked:2020-05-14 20:34:47 +0800 CST2020-05-14 20:34:47 +0800 CST

如何加快速度（为什么这么慢）？

  • 772

关于任务的一点点：
我有一个函数（js），它接受一个参数并返回一个由数学公式计算的值

var f = function(x) {
    return 3*Math.sin(2*x)*Math.pow(Math.cos(x), 4);
}

我还有一个数组，索引是区间数（从零开始索引），索引元素的值是该值落入该索引的次数。

比如我数组中有2个元素，我感兴趣的值是从0到1，那么如果f(x)返回一个小于0.5的数，那么数组的第一个元素会增加加 1，如果大于 0.5，则第二个元素将相应增加 1。

我修改了函数，使其立即返回给定参数的值将落入的区间数。

var hist_min = 0;
var hist_max = 2;
var hist_range = hist_max-hist_min;
var hist_cols = 30;

var f = function(x) {
    return  Math.floor(((3*Math.sin(2*x)*Math.pow(Math.cos(x), 4)-hist_min)/hist_range) * hist_cols);
}

在上面的例子中，我有 30 个区间，最左边的左边框是 0，最右边的右边是 2。

接下来，我测量了这个函数 3 * 10^6 次迭代的速度。

var iteratitions = 3000000;

var start_time = Date.now();
for (var i=0; i < iteratitions; i++) {
    var need_col = f(Math.random())
}
console.log("Finished in",Date.now()-start_time+"ms")

结果很快，在我的电脑上 ~ 100-200ms

但是，我需要以某种方式存储这些间隔，例如，在一个数组中。

我这样做

var start_time = Date.now();

for (var i=0; i < iteratitions; i++) {
    var need_col = f(Math.random())
    arr[need_col]++;
}

console.log("Finished in",Date.now()-start_time+"ms")

然而，这已经花费了更长的时间~1300ms

起初我以为这是因为arr[need_col]++它需要很长时间才能完成，但如果你这样做：

for (var i=0; i < iteratitions; i++) {
    var need_col = f(Math.random())
    var need_col2 = 3
    arr[need_col2]++;
}

这已经在 ~130ms 内完成

问题出现了，为什么如果我只是将函数 f 的值存储在 need_col 变量中，一切都会很快运行，但是一旦我使用 need_col 变量（将其作为索引传递），那么有时一切都会变慢？

我把所有的代码

var hist_min = 0;
var hist_max = 2;
var hist_range = hist_max-hist_min;
var hist_cols = 30;

var need_col = 0;

/*
var f = function(x) {
	return 3*Math.sin(2*x)*Math.pow(Math.cos(x), 4)
}
*/

var f = function(x) {
	return  Math.floor(((3*Math.sin(2*x)*Math.pow(Math.cos(x), 4)-hist_min)/hist_range) * hist_cols);
}

var iteratitions = 3000000;
var arr = [];

// инициализация
for (var i=0; i < hist_cols; i++) {
	arr.push(0)
}

// пустой цикл занимает время
var start_time = Date.now();

for (var i=0; i < iteratitions; i++) {
}
console.log("empty loop finished in",Date.now()-start_time+"ms")


// просто увеличение элемента массива по индексу
var start_time = Date.now();

for (var i=0; i < iteratitions; i++) {
	var need_col = 3
	arr[need_col]++;
}
console.log("arr[need_col]++; Finished in",Date.now()-start_time+"ms")


// просто выполение f(x) 
var start_time = Date.now();

for (var i=0; i < iteratitions; i++) {
	need_col = f(Math.random())
	//var need_col2 = 3
	//arr[need_col2]++;
}
console.log("just f(x) finished in",Date.now()-start_time+"ms")
//console.log(need_col)

// заполнение массива тем, что нам нужно
var start_time = Date.now();

for (var i=0; i < iteratitions; i++) {
	var need_col = f(Math.random())
	arr[need_col]++;
}
console.log("filling array f(x) finished in",Date.now()-start_time+"ms")

console.log("arr=", arr)

PS在我的电脑上，数字略有不同（我是通过node执行代码） 控制台输出

javascript

2 个回答

  1. Best Answer

    在这个特定的问题中，问题在于3*Math.sin(2*x)*Math.pow(Math.cos(x), 4)区间上的函数[0, 1)具有从 about0到 about的值1.553，但是对区间数的转换函数（在问题更改之前）是针对值 from0到计算的1。因此，对于大于1调用的值arr[need_col]++超出了数组的边界，这导致了强烈的减速（以及NaN数组中的值）。

    比较for(..) { f(x); }不for(..) { arr[f(x)]++; }正确。在第一种情况下，引擎知道函数调用的结果没有被使用，并节省了返回值。如果他注意到这通常是一个纯函数，那么理论上他可能根本不会调用它。

    与 (for example) 比较更正确s = 0; for(..) { s += f(x) }，这里的结果与访问数组没有太大区别。

    因此，我们可以假设在 JS 框架内可以完成的所有事情都已经完成。如果您需要更快，那么您需要查看其他 PL，但这超出了此问题的范围。

    • 1

  2. 索引是一个字符串，时间差在数组getter里面的need_col.toString()。

    new Proxy ([ 1 ],{
    get : function ( target , key ){
        console . log ( target , typeof key , key );
        // [ 1 ] string 0
    }
})[ 0 ] ++ ;
    • -2

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