是否应该缓存三角函数？答案

【问题标题】：Should trigonometric functions be cached?是否应该缓存三角函数？
【发布时间】：2017-01-19 05:44:50
【问题描述】：

Math.sin()、Math.cos() 等功能有多广泛？如果您连续多次调用具有相同参数的方法，编译器是否会优化代码？如果不是，您应该在调用多少次这些方法时开始将结果缓存到变量中？

【问题讨论】：

你应该让 JIT 担心。

标签： java caching compiler-optimization jit

【解决方案1】：

与所有性能问题一样，您应该编写一个基准测试并自己找出答案，因为答案取决于您的 JVM、操作系统和硬件。可以肯定地说，Math.sin/cos 在现代 PC 和服务器硬件上将花费几百纳秒 - 比从主内存加载一些东西还要多 - 所以最大化性能的最佳选择是尽可能缓存。但始终在进行更改之前和之后进行测量。

【讨论】：

【解决方案2】：

三角函数通常实现为泰勒展开。他们很快。您可以自己编写并进行比较。

public class Main{
    private static double factorial(double n) {
        if (n <= 1) // base case
            return 1;
        else
            return n * factorial(n - 1);
    }
    private static double sin(int n) {
        int PRECISION = 10;
        double rad = n*1./180.*Math.PI;
        double sum = rad;
        for (int i = 1; i <= PRECISION; i++) {
            if (i % 2 == 0)
                sum += Math.pow(rad, 2*i+1) / factorial(2 * i + 1);
            else
                sum -= Math.pow(rad, 2*i+1) / factorial(2 * i + 1);
        }
        return sum;
    }

    public static void main(String []args){
        System.out.println(sin(180));
        System.out.println(Math.sin(Math.PI));

        System.out.println(sin(90));
        System.out.println(Math.sin(Math.PI/2));

        System.out.println(sin(200));
        System.out.println(Math.sin(200*2*Math.PI/360));
    }
}

您当然可以缓存这些值，但这些方法可能已经过优化。

【讨论】：

您可以为阶乘元素保留一个运行变量，这将避免 O(n^2) 问题（阶乘本身就是 O(n) 所写的）。完成后，sin & cos 可以实现 O(n)，其中 n 是精度。