Question

我继承了一个可能效率低下的Visual Studio / VB.Net数值模拟项目。分析表明该函数被称为批量（100万次加），并且在该函数中花费了整个计算的约50％。这是有问题的部分

结果=（A *（E ^ C））/（D ^ C * B）（其中A-C是局部双变量和D＆amp; E全局双变量）

然后将结果与可能还有其他改进的阈值进行比较，但我会在另一天留下它们

任何想法或帮助将不胜感激

史蒂夫

Answer 1

一个简单的加速就是

Result = (A/B) * (E/D)^C

至少你做的指数少了一个。根据C是什么，可能有更快的方法。就像C是一个小整数一样。

修改添加证据以显示此更快

public static void main(String[] args) { StopWatch sw = new StopWatch(); float e = 1.123F; float d = 4.456F; float c = 453; sw.start(); int max = 5000; double result = 0; for (int a = 1; a < max; a++) { for (float b = 1; b < max; b++) { result = (a * (Math.pow(e, c))) / (Math.pow(d, c) * b); } } sw.split(); System.out.println("slow: " + sw.getSplitTime() + " result: " + result); sw.stop(); sw.reset(); sw.start(); result = 0; for (int a = 1; a < max; a++) { for (float b = 1; b < max; b++) { result = a / b * Math.pow(e/d, c); } } sw.split(); System.out.println("fast: " + sw.getSplitTime() + " result: " + result); sw.stop(); sw.reset(); }

这是输出

slow: 26062 result: 7.077390271736578E-272 fast: 12661 result: 7.077392136525382E-272

数字有一些偏差。我认为更快的版本更精确（但这只是一种感觉，因为我无法想到原因）。

Answer 2

指数运算符（Math.Pow）不是很快，没有用于计算它的专用CPU指令。你提到D和E是全局变量。如果您可以隔离他们的变化，那将提供一线希望让它更快。使用对数重写方程式：

log(r) = log((a x e^c) / (b x d^c))
       = log(a x e^c) - log (b x d^c)
       = log(a) + log(e^c) - log(b) - log(d^c)
       = log(a) + c*log(e) - log(b) - c*log(d)
       = log(a) - log(b) + c x (log(e) - log(d))
result = exp(r)

提供此函数来计算结果：

  Function calculate(ByVal a As Double, ByVal b As Double, ByVal c As Double, ByVal d As Double, ByVal e As Double) As Double
    Dim logRes = Math.Log(a) - Math.Log(b) + c * (Math.Log(e) - Math.Log(d))
    Return Math.Exp(logRes)
  End Function

我使用StopWatch类计时，它与原始表达式一样快。当然不是巧合。通过某种方式能够预先计算Math.Log（e） - Math.Log（d）项，你将获得成功。

Answer 3

为分析做得好。我还会在每次通话时检查A-C是否不同。换句话说，调用者是否可能一次又一次地计算相同的值？如果是这样，请更改它以便缓存答案。

Answer 4

对于Math.Floor（）函数，请访问： http://bitsbyta.blogspot.com/2010/12/math-floor-function-vbnet.html

vb.net中数学库的所有功能均可在以下位置获得： http://www.bitsbyta.blogspot.com/

优化除法/指数计算

4 个答案: