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c++ - 为什么这段代码这么慢?

coder 2024-02-06 原文

所以我有这个函数用来计算统计数据(最小/最大/标准/平均值)。现在问题是这通常在 10,000 x 15,000 矩阵上运行。矩阵存储为 vector<vector<int> >在类(class)里面。现在创建和填充所述矩阵非常快,但是当涉及到统计部分时,它变得非常慢。

例如一次读取一个像素的 geotiff 的所有像素值大约需要 30 秒。 (这涉及大量复杂的数学运算,以将像素值正确地地理配准到相应的点),计算整个矩阵的统计数据大约需要 6 分钟。

void CalculateStats()
{
    //OHGOD
    double new_mean = 0;
    double new_standard_dev = 0;

    int new_min = 256;
    int new_max = 0;

    size_t cnt = 0;
    for(size_t row = 0; row < vals.size(); row++)
    {
        for(size_t col = 0; col < vals.at(row).size(); col++)
        {
            double mean_prev = new_mean;
            T value = get(row, col);
            new_mean += (value - new_mean) / (cnt + 1);
            new_standard_dev += (value - new_mean) * (value - mean_prev);

            // find new max/min's
            new_min = value < new_min ? value : new_min;
            new_max = value > new_max ? value : new_max;
            cnt++;
        }
    }

    stats_standard_dev = sqrt(new_standard_dev / (vals.size() * vals.at(0).size()) + 1);
    std::cout << stats_standard_dev << std::endl;
}

我是不是在做一些可怕的事情?

编辑

为了回应评论,T 将是一个整数。

编辑 2

我修复了我的标准算法,这是最终产品:

void CalculateStats(const std::vector<double>& ignore_values)
{
    //OHGOD
    double new_mean = 0;
    double new_standard_dev = 0;

    int new_min = 256;
    int new_max = 0;

    size_t cnt = 0;

    int n = 0;
    double delta = 0.0;
    double mean2 = 0.0;

    std::vector<double>::const_iterator ignore_begin = ignore_values.begin();
    std::vector<double>::const_iterator ignore_end = ignore_values.end();

    for(std::vector<std::vector<T> >::const_iterator row = vals.begin(), row_end = vals.end();  row != row_end; ++row)
    {
        for(std::vector<T>::const_iterator col = row->begin(), col_end = row->end(); col != col_end; ++col)
        {
            // This method of calculation is based on Knuth's algorithm.
            T value = *col;
            if(std::find(ignore_begin, ignore_end, value) != ignore_end)
                continue;
            n++;
            delta = value - new_mean;
            new_mean = new_mean + (delta / n);
            mean2 = mean2 + (delta * (value - new_mean));

            // Find new max/min's.
            new_min = value < new_min ? value : new_min;
            new_max = value > new_max ? value : new_max;
        }
    }
    stats_standard_dev = mean2 / (n - 1);
    stats_min = new_min;
    stats_max = new_max;
    stats_mean = new_mean;

这仍然需要大约 120-130 秒才能完成,但这是一个巨大的进步:)!

最佳答案

您是否尝试过分析您的代码?

您甚至不需要花哨的分析器。只需在其中粘贴一些调试计时语句即可。

我告诉你的任何事情都只是有根据的猜测(而且可能是错误的)

由于您访问 vector 内容的方式,您可能会遇到很多缓存未命中的情况。您可能想将一些结果缓存到 size(),但我不知道这是否是问题所在。

关于c++ - 为什么这段代码这么慢?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/1444528/

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