获得一定范围内所有分数的最快方法

Question

我正在尝试找出最快的方法来检索二维数组中某个范围内给定坐标周围的所有点/坐标。

我目前正在遍历 X/Y 并将所有点添加到列表中，但是当范围开始增加时，它变得非常慢。 有没有比我目前的做法更有效地实现这一目标的其他方法？

我当前的代码：

public static List<coords> GetCoordinates(coords Position, int nRange)
    {
        List<coords> inRange = new List<coords>();
        for (int i = Position.X - nRange; i <= Position.X + nRange; i++)
            for (int j = Position.Y - nRange; j <= Position.Y + nRange; j++)
                inRange.Add(new coords() { X = i, Y = j });
        return inRange;
    }

Answer 1

第一步： Capitalize your variables correctly。通过对类进行帕斯卡封装和对参数进行骆驼封装，您将获得 50% 的速度提升：

public static List<Coords> GetCoordinates(Coords position, int range)

好吧，我对执行速度的提升撒了谎，但可读性提升是真实的。 ?

第二步：确保Coords 是struct，以消除垃圾收集器的压力：

public struct Coords { public int X; public int Y; }

第三步：预分配List<Coords>所需的空间，避免内部数组多次调整大小。

var inRange = new List<Coords>((range * 2 + 1) ^ 2);

或者不要预先分配任何东西并返回一个迭代器而不是一个列表：

public static IEnumerable<Coords> GetCoordinates(Coords position, int range)
{
    for (int i = position.X - range; i <= position.X + range; i++)
        for (int j = position.Y - range; j <= position.Y + range; j++)
            yield return new Coords() { X = i, Y = j };
}

另一种方法是在范围内返回一个满足条件的随机Coords：

public static Random _random = new Random();
public static Coords GetRandomCoordinates(Coords position, int range,
    Func<Coords, bool> condition)
{
    while (true)
    {
        var coords = new Coords()
        {
            X = _random.Next(position.X - range, position.X + range + 1),
            Y = _random.Next(position.Y - range, position.Y + range + 1)
        };
        if (condition(coords)) return coords;
    }
}

...并像这样使用它：

var result = GetRandomCoordinates(position, range,
    (coords) => !players.Any(player => player.X == coords.X && player.Y == coords.Y));

Answer 2

如果您已经知道总大小，使用固定数组会快得多

int width = nRange + nRange + 1;
coords[] inRange = new coords[width * width];

并缓存for循环的结束值

int endX = Position.X + nRange;
int endY = Position.Y + nRange;
for (int i = Position.X - nRange; i <= endX; i++)
     for (int j = Position.Y - nRange; j <= endY; j++)

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基准测试

坐标是类

范围 | 1000 | 5000 -----------------+--------------+- -------------------------- 方法 |列表数组 |列表数组 -----------------+--------------+- -------------------------- 平均（毫秒）| 312.90858 254.00218 | 8201.48866 7634.8847 最大 | 321.8542 259.0914 | 8498.696 7914.6034 最小 | 300.2323 248.8317 | 7908.7473 7529.3754 标准开发 | 9.564255412 3.654335875 | 220.2477895 159.5085045

坐标是结构

范围 | 1000 | 5000 -----------------+--------------+- ----------------------------------------- 方法 |列表数组 |列表数组 -----------------+--------------+- ----------------------------------------- 平均（毫秒）| 56.68224 14.2345 | 1454.1773 296.05854 最大 | 57.3408 15.4369 | 1472.1977 298.0693 最小 | 56.2184 12.752 | 1444.9573 293.7728 标准开发 | 0.468124121 1.081463106 | 10.57876523 1.925248377