递归与非递归,位运算与乘除法速度比较

递归调用/非递归调用

我们都知道,很多算法,都是用递归实现的。当然它们同时也是可以用非递归来实现。

一般我们在对二叉树进行遍历的时候,还有求斐波那契数的时候,递归是非常简单的。代码容易懂,好实现。

但是递归的时候,有一个问题,就是需要压栈。为什么要压栈呢?因为当我在函数内部调用自身的时候,,要中断当前的操作继续跳转到下一次的实现,而当前运行的状态要保存起来。所以就把当前状态进行压栈,等到运行到递归条件结束的时候,再弹栈。

所以递归就是需要空间的!

运行时间比较

下面我用比较简单的算法,来比较一下递归和非递归的在运行时间上的比较。

首先看下面的代码:

;int gcd(int a, int b){if (a%b == 0) {return b;}return gcd(b, a%b);}int gcd_t(int a, int b){int temp = a;while(a%b != 0){a = b;b = temp%b;temp = a;}return b;}int MinMultiple(int a, int b){return (a*b)/gcd(a, b);}int main(int argc, const char * argv[]) {int a = 14, b = 18;int i = 100000;double start = (double)clock();for (int j = 0; j < i; j++) {gcd(a,b);}double end = (double)clock();printf(“%f\n”,end – start);start = (double)clock();for (int j = 0; j < i; j++) {gcd_t(a,b);}end = (double)clock();printf(“%f\n”,end – start);return 0;}

这里的gcd()相比都很熟悉,就是欧几里得算法。不懂这个算法的可以看我上一篇博客:欧几里得算法(辗转相除法)

在这个代码里,我分别对递归方法和非递归方法调用了10万次。不算多,也差不多够了。

贴上结果:

ended with exit code: 0

可以看到了,递归的方法时间:3516ms而递归的方法4077ms。

那是不是就是递归的方法一定比非递归快呢? 个人觉得不一定。 为什么呢?因为我觉得可能是编辑器有优化,所以速度更快。而且我自己测试的时候,只测试了几种最常见的。

结论

所以这里的结论是:

非递归并不会一定比递归快。

但是非递归确实不需要栈空间使用。

位运算与乘除法

位运算比较简单,一般就是 与或非( & | ~ ),还有就是异或( ^ ) 最后是 位移 ( >> << )这两个操作。

因为和乘除法比较,这里就只用>> <<这两个操作。

看下面代码:

;int main(int argc, char**argv){int a = 1234567;int time = 100000;double start = (double)clock();for(int i=0;i<time;++i){a = a << 1;}double end = (double)clock();printf(“==========\n bit operate: %f\n==========\n”,end – start);a = 1234567;start = (double)clock();for(int i= 0;i<time;++i){a = a * 2;}end = (double)clock();printf(“==========\n multiple operate: %f\n==========\n”,end – start);start = (double)clock();for(int i=0;i<time;++i){a = a >> 1;}end = (double)clock();printf(“==========\n bit operate: %f\n==========\n”,end – start);a = 1234567;start = (double)clock();for(int i= 0;i<time;++i){a = a / 2;}end = (double)clock();printf(“==========\n division operate: %f\n==========\n”,end – start);return 0;}

这个大家可以很容易的看出来我所写的目的,就是把位运算和乘除法操作的时间输出来。

结果如下:

/Users/alps/Documents/code/c/test/test >./main========== bit operate: 272.000000==================== multiple operate: 268.000000==================== bit operate: 277.000000==================== division operate: 1156.000000==========结论

可以看到,乘法中,10w次,其实是乘法比位运算快一点点。这个我个人的猜测是编译器在底层对乘法进行了优化。

But!! 我不确定 TT 因为我没看过编译之后的代码,各位见谅。等我看到了之后再贴上来说详细为什么。

但是在除法中,就很明显了,因为位运算要快上很多。

乘法是比位运算快一点点 除法是没有位运算快的

以上结论只是我这里跑的结果。

每天告诉自己一次,我真的很不错

递归与非递归,位运算与乘除法速度比较

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