替换 If 语句？答案

【问题标题】：Replacing If Statements?替换 If 语句？
【发布时间】：2015-02-11 17:19:12
【问题描述】：

我正在尝试使我的代码更高效，并替换我编写的一堆 if 语句。到目前为止，我的程序基本上检查输入了哪些运算符（例如 +、- 等），然后计算它。例如 1 + 5 给出 6。当程序计算数字之间的符号（在我的示例中为“+”）时，它将检查运算符是什么，然后相应地继续。例如，如果它是一个“+”，它将接受 1 并添加 5。代码如下所示：

switch (op) {
    case "+": // Addition
        return args[0] + args[1]; 
    case "-": // Subtraction
        return args[0] - args[1]; 
    case "*": // Multiplication
        return args[0] * args[1]; 
    case "/": // Division
        return args[0] / args[1];

我想知道是否可以用某种语句替换整个块，该语句将从字符串中检测运算符并将其转换为操作？我意识到对于一些运算符来说，使用 switch 语句可能更容易，但我有很多它们，并且在 switch 语句的顶部和底部评估运算符之间存在 5-10 毫秒的差异。

【问题讨论】：

具有很多情况的 Switch 语句已经经过编译器优化，性能与基于哈希的查找相当，或者至少比线性 if/else 搜索要好得多。

标签： java if-statement switch-statement

【解决方案1】：

在 Java 8 中，您可以使用 lambda 函数的映射：

Map<String, IntBinaryOperator> operators = new HashMap<>();

operators.put("+", (a, b) -> a + b);
operators.put("-", (a, b) -> a - b);
operators.put("*", (a, b) -> a * b);
operators.put("/", (a, b) -> a / b);

...

return operators.get(op).apply(args[0], args[1]);

这里有更多的间接性，但它会给你 O(1) 分摊的查找时间。

【讨论】：

感谢您的帮助，我将在今天晚些时候进行测试。有没有办法也可以与函数一起使用？就像操作是“sqrt”一样，我希望它调用 Math.sqrt(args[0])。
@ThomasPaine 对于平方根，您可以尝试 operator.put("sqrt", (a, b) -> Math.sqrt(args[0])。不过，您应该尝试寻找使用除 IntBinaryOperator 之外的不同功能接口。
这种哈希查找会比编译器优化的开关查找更高效吗？
@The111 在这种特殊情况下，可能不是。 stackoverflow.com/questions/22110707/…（不过我认为这不是重点。）
@Radiodef OP的第一句话说提高效率是他的目的。

【解决方案2】：

答案是Strategy Pattern - 你已经有了不错的 Java 8 示例，所以这里是 lambda 之前的版本（这也说明了为什么迫切需要 lambda）：

public class CodeTest {

    private static interface ArithmeticStrategy {
        public double apply(double arg1, double arg2);
    }

    private static class AddArithmeticStrategy implements ArithmeticStrategy {
        @Override
        public double apply(double arg1, double arg2) {
            return arg1 + arg2;
        }
    }

    // ... other operations

    private static Map<String, ArithmeticStrategy> OPS = new HashMap<>();
    static {
        OPS.put("+", new AddArithmeticStrategy());
    }

    public static void main(String[] args) {
        // Add two numbers and print the result
        System.out.println(
                OPS.get("+").apply(22.3, 35.4));
    }
}

【讨论】：

【解决方案3】：

如果你不使用 java 8，你可以做类似的事情

public interface Op{
        int execute(int[] values);
    }
    public class Add implements Op{
        public int execute(int[] values){
            return values[0] + values[1];
        }
    }

那么您所需要的就是定义您的操作图并填充它

private final Map<String, Op> operations = new HashMap<>();
operations.put("+", new Add());

然后你可以通过调用operations.get(op).execute(args)来使用它

这种结构将允许您支持一个两个甚至 100 个参数的操作

【讨论】：