C# 中的算法实现似乎是灾难性的 [关闭]

Question

我试图实现这篇研究论文中指定的算法： [这里 - 请忽略数学，因为它与问题无关] [2]。该算法在形式概念分析中非常基础。输入是一个矩阵NXM，在.txt 文件中存储为X 和.。根据论文中嵌入的伪代码，输入也必须表示为矩阵

Answer 1

如果无法看到您正在比较的 C++ 实现的源代码，就无法确定它比 C# 代码快得多的原因，但是由于您的每个值都是 0 或 1您可以做的一种优化（以使您的代码更复杂为代价）是将值存储在某种位掩码数据结构中，或者就像 int 数组中的打包位值一样，并使用位操作操作来操作它们。 C++ 实现可能会这样做，但为了便于解释，已发布的伪代码中没有显示。

例如，由于 CT_WIDTH 为 126，因此您可以将单行存储为 4 x 32 位整数（128 位），而不是 126 位整数。

然后这样的操作：

match = true;
for (int j = 0; j < CT_WIDTH; j++)
{
    if (B[j] == 1 && FCAContext[rows[y][i] * CT_WIDTH + j] == 0)
    {
        match = false;
        break;
    }
}

可以这样重写，一次有效处理32个值：

// CT_WIDTH_SHIFTED = (CT_WIDTH + 31) / 32
match = true;
int index = rows[y][i] * CT_WIDTH_SHIFTED;
for (int j = 0; j < CT_WIDTH_SHIFTED; j++)
{
    if (B[j] & FCAContext[index + j] != B[j])
    {
        match = false;
        break;
    }
}

同样，这个：

for (int j = 0; j < CT_WIDTH; j++)
    if (FCAContext[rows[y][i] * CT_WIDTH + j] == 0)
         D[j] = 0;

可以改写为

for (int j = 0; j < CT_WIDTH_SHIFTED; j++)
    D[j] &= FCAContext[index + j];

FCAContext、D 和 B 中的值需要存储为打包位。

例如，在数组中设置一个位，而不是使用这样的代码来设置 int 数组的第 j 个元素：

B[j] = 1;

您首先通过将 j 除以 32 左移 5 (j >> 5) 来计算索引，然后计算元素内部的位，如下所示 1

B[j >> 5] |= 1 << (j & 31)

Here's 一个关于位掩码的在线教程。谷歌“位操作”、“位移”、“位掩码”、“位黑客”和“位操作”/“位操作”以获取更多信息。位操作可能会变得非常繁琐，但会使您的代码难以阅读。

还可以考虑使用 .NET BitArray 类。