方案制定

如何最高效率的將一個(gè)正整數(shù)擴(kuò)大一千倍？

當(dāng)這個(gè)問(wèn)題被拋給人腦的時(shí)候，接受過(guò)優(yōu)秀的九年義務(wù)教育的我們稍加思索就能給出一個(gè)調(diào)皮而又不失大師風(fēng)范的答案：添三個(gè)零就行了~

但是當(dāng)這個(gè)問(wèn)題交給程序員用代碼解決的時(shí)候，問(wèn)題就要從編程的角度去考慮。我作為phper第一時(shí)間想到的方案分別是

• 方案1：在數(shù)字末尾粘連字符串 “000”

• 方案2：將原數(shù)字簡(jiǎn)單的乘以 1000

當(dāng)我把這個(gè)問(wèn)題丟給我的朋友的時(shí)候，他告訴我：

方案1肯定不行！你應(yīng)該采用方案2，但是如果你足夠雞賊的話，你應(yīng)該采用正整數(shù) X 1024 - 正整數(shù) X 24!

因?yàn)橛?jì)算機(jī)是二進(jìn)制，當(dāng)你告訴他要乘以1000的時(shí)候，他會(huì)進(jìn)行正整數(shù) X 512 + 正整數(shù) X 256 + 正整數(shù) X 128 + 正整數(shù) X 128 + 正整數(shù) X 64 + 正整數(shù) X 32 + 正整數(shù) X 8，一直累加到湊齊 正整數(shù)的 1000 倍 為止。而運(yùn)算2的10次方要比那一串加號(hào)更快接近結(jié)果。

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實(shí)踐出真知

大佬的這段話很快打動(dòng)了我。為了踐行大佬的真知，證明大佬的闡述對(duì)我猶如醍醐灌頂般點(diǎn)醒夢(mèng)中人，我迅速寫(xiě)出了一小段方法，將一個(gè)隨機(jī)正整數(shù)擴(kuò)大1000倍的算法用三種不同的方法分別跑 一千萬(wàn)次，查看各個(gè)方法運(yùn)行的效率（使用框架：laravel）

// 圖表內(nèi)容  $headers = ['次數(shù)', '方案1：拼接法', '方案2：乘1000', '方案3：乘以 1024'];  $data = [      [0=>'第一次'],      [0=>'第二次'],      [0=>'第三次']  ];  // 每個(gè)方法執(zhí)行三次  for ($count = 0; $count < 3; $count ++) {      // 生成變量名 ： plan1start1      $start = Carbon::now()->getPreciseTimestamp();      for ($i = 0; $i < 10000000; $i ++)      {          $integer = rand(1, 999);          $result = (int)($integer . '000');      }      $end = Carbon::now()->getPreciseTimestamp();      $data[$count][] = ($end - $start)/1000000 . '秒';  }  for ($count = 0; $count < 3; $count ++) {      $start = Carbon::now()->getPreciseTimestamp();      for ($i = 0; $i < 10000000; $i ++)      {          $integer = rand(1, 999);          $result = $integer * 1000;      }      $end = Carbon::now()->getPreciseTimestamp();      $data[$count][] = ($end - $start)/1000000 . '秒';  }  for ($count = 0; $count < 3; $count ++) {      $start = Carbon::now()->getPreciseTimestamp();      for ($i = 0; $i < 10000000; $i ++)      {          $integer = rand(1, 999);          $result = $integer * 1024 - $integer * 24;      }      $end = Carbon::now()->getPreciseTimestamp();      $data[$count][] = ($end - $start)/1000000 . '秒';  }  $this->table($headers, $data);

將這段代碼運(yùn)行多次后均得到一個(gè)較為穩(wěn)定的結(jié)果：

看到這個(gè)結(jié)果，大大的疑問(wèn)重新占領(lǐng)了我小小的腦瓜。乘以 1024 再減去 乘以 24 反而比直接乘以 1000慢一些。當(dāng)我拿著這個(gè)結(jié)果去尋找大佬解決疑惑時(shí)，得到了他這樣的回答：

平時(shí)工作不夠多是不是？還有空做這種試驗(yàn)？

對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的思考

暗戳戳鄙夷他一把，順便把他在我心中的地位從大佬降格為我的某個(gè)不愿透露姓名的普通朋友。我繼續(xù)了對(duì)這件事請(qǐng)的思考。

在正整數(shù)后面拼接字符串 ‘000’，要把這個(gè)正整數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串，然后拼接字符串 ‘000’，之后再轉(zhuǎn)回正整數(shù)。計(jì)算的復(fù)雜程度遠(yuǎn)超正整數(shù)的直接計(jì)算，時(shí)間上明顯劣于后者，這點(diǎn)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證也毋庸置疑。

但是我的某個(gè)不愿透露姓名的豆豆同學(xué)對(duì)二進(jìn)制計(jì)算模式解釋的同樣頭頭是道。我學(xué)習(xí)的是解釋型語(yǔ)言 php，這意味著有一群對(duì)代碼理解達(dá)到骨灰級(jí)的玩家在我看不到的地方對(duì)php進(jìn)行了大量的算法優(yōu)化。而豆豆同學(xué)學(xué)習(xí)的是編譯型語(yǔ)言 C++。是不是這種解釋型語(yǔ)言的不同點(diǎn)，導(dǎo)致了本次運(yùn)算結(jié)果的不同？