整数範囲の包含をテストするより効率的な方法はありますか?

効率を高めた範囲包含のテスト

整数が指定された範囲内にあるかどうかを判断することは、C などのプログラミング言語では一般的な方法です。 C では、範囲の開始点と終了点と比較します。このアプローチは簡単ですが、最も効率的というわけではありません。

より効率的な手法の紹介

範囲の包含をテストするための代替方法には、単一の比較を使用することが含まれており、大幅にコストを削減します。計算オーバーヘッド。この手法はビット単位の演算に依存しており、数値と範囲を原点に効果的に変換します。変換された数値が負であるか、範囲の上限と下限の差より大きい場合、数値が指定された範囲外にあることを示します。

コードの実装

以下は、C/C でのこの手法の実装です。

if ((unsigned)(number - lower) <= (upper - lower))
    in_range(number);

最適化考慮事項

実際には、特に整数の 2 の補数表現を使用する最新のシステムでは、効率の向上はわずかです。ただし、速度が重要な特定のシナリオでは、この手法により顕著な改善がもたらされます。ループの外側で範囲の上限と下限の差を事前に計算すると、パフォーマンスがさらに向上します。

結論

範囲の包含をテストするためのこの最適化された方法は、ビット単位の演算を利用します。計算オーバーヘッドを最小限に抑えるため。ほとんどの場合、速度の向上は小さいかもしれませんが、パフォーマンスが重視されるアプリケーションでは有益です。

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