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一維陣列與二維陣列:哪一個提供更快的效能?

Barbara Streisand
Barbara Streisand原創
2024-12-23 04:23:13670瀏覽

1D vs. 2D Arrays: Which Offers Faster Performance?

一維或二維陣列:哪個比較快?

簡介

確定使用一維還是二維數組取決於具體的需求和約束你的程序。以下是關於權衡兩個選項時要考慮的速度和其他因素的討論:

1。速度

對於密集矩陣,使用一維數組通常更快。它提供了更好的記憶體局部性並減少了分配和釋放的開銷。

2.記憶體消耗

動態一維數組比二維數組消耗更少的記憶體。此外,二維數組需要更頻繁的分配和釋放,這也會影響記憶體使用。

備註

索引重新計算開銷:雖然一維數組的索引重新計算可能看起來更慢,彙編分析表明開銷可以忽略不計並且不太可能是瓶頸。

記憶體局部性優勢:一維數組提供更好的記憶體局部性,因為連續的記憶體分配減少了快取未命中。

動態二維陣列的缺點

使用動態二維陣列(指標到指標或向量的向量)可以有多個缺點,特別是對於小矩陣:

記憶體局部性:每行和列的不相關記憶體分配模式會導致較差的記憶體局部性和增加的快取未命中。

過度分配/解除分配:建立動態2D矩陣需要多次分配(N 1)和解除分配,這可能成本高昂並增加開銷。

記憶體開銷:與儲存陣列指標和基礎資料相關的開銷可能會很大,特別是對於較大的矩陣。

記憶體洩漏的風險:正確的異常處理對於避免失敗時的記憶體洩漏至關重要分配。

摘要

一般來說,您應該對簡單和小型矩陣使用一維方法。雖然始終建議進行分析以確定適合您的特定情況的最佳解決方案,但一維數組通常速度更快,記憶體消耗更高效,並且不太容易出現記憶體相關問題。

替代方案:矩陣類

考慮建立一個自訂矩陣類,該類別可以抽象化底層資料結構並提供最佳化的效能。這樣的類別可以處理資源管理,處理記憶體分配/釋放,提供高效的元素訪問,並實現調整大小等功能。

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