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一步一步写算法(之寻找丢失的数)

时间:2014-12-11 11:42:08      阅读:209      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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原文: 一步一步写算法(之寻找丢失的数)

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    假设我们有一个1亿个数据,其中数据的范围是0~1亿,也就是100M的数据。但是这个数组中丢了一些数据,比如说少了5啊,少了10啊,那么有什么办法可以把这些丢失的数据找回来呢?这个题目不难,但是它可以帮助我们拓展思路,不断提高算法的运行效率。

    对于这个问题,我们一个最简单的思路就是对各个数据进行flag判断,然后依次输出数据。

void get_lost_number(int data[], int length)
{
	int index;

	assert(NULL != data && 0 != length);
	unsigned char* pFlag = (unsigned char*)malloc(length * sizeof(unsigned char));
	memset(pFlag, 0, length * sizeof(unsigned char));

	for(index = 0; index < length; index ++){
		if(0 == pFlag[data[index]])
			pFlag[data[index]] = 1;
	}

	for(index = 0; index < length; index++){
		if(0 == pFlag[index])
			printf("%d\n", index);
	}

	free(pFlag);
	return;
}
    可能朋友也看到了,上面的代码需要分配和原来数据一样length的空间。其实我们可以用bit进行访问标志的设定,所以我们申请的空间还可以减少。

void get_lost_number(int data[], int length)
{
	int index;
	
	assert(NULL != data && 0 != length);
	unsigned char* pFlag = (unsigned char*)malloc((length + 7) >> 3);
	memset(pFlag, 0, length * sizeof(unsigned char));
	
	for(index = 0; index < length; index ++){
		if(0 == (pFlag[data[index] >> 3] & (1 << (data[index] % 8))))
			pFlag[data[index] >> 3] |= 1 << (data[index] % 8);
	}
	
	for(index = 0; index < length; index++){
		if(0 == (pFlag[data[index] >> 3] & (1 << (data[index] % 8))))
			printf("%d\n", index);
	}
	
	free(pFlag);
	return;
}
    上面的代码已经在空间上面有所减小,那么有什么办法并行运算这些数据呢?
void get_lost_number(int data[], int length)
{
	int index;
	RANGE range[4] = {0};
	
	assert(NULL != data && 0 != length);
	unsigned char* pFlag = (unsigned char*)malloc((length + 7) >> 3);
	memset(pFlag, 0, length * sizeof(unsigned char));

	range[0].start = 0,               range[0].end = length >> 2;
	range[1].start = length >> 2 ,    range[1].end = length >> 1;
	range[2].start = length >> 1 ,    range[2].end = length >> 2 * 3;
	range[3].start = length >> 2 * 3, range[3].end = length;

#pragma omp parallel for
	for(index = 0; index < 4; index ++){
		_get_lost_number(data, range[index].start, range[index].end, pFlag);
	}
	
	for(index = 0; index < length; index++){
		if(0 == (pFlag[data[index] >> 3] & (1 << (data[index] % 8))))
			printf("%d\n", index);
	}
	
	free(pFlag);
	return;
}
    为了多核的并行计算,我们添加了子函数_get_lost,我们进一步补充完整。

typedef struct _RANGE
{
	int start;
	int end;
}RANGE;

void _get_lost_number(int data[], int start, int end, unsigned char pFlag[])
{
	int index;

	for(index = start; index < end; index++){
		if(0 == (pFlag[data[index] >> 3] & (1 << (data[index] % 8))))
			pFlag[data[index] >> 3] |= 1 << (data[index] % 8);
	}
}

工作总结:

    (1)代码的优化是可以不断进行得,但是不见得适用于所有的场景

    (2)目前的cpu已经开始从2核->4核->8核转变,朋友们在可能的情况下尽量多掌握一些多核编程的知识。


    

    

一步一步写算法(之寻找丢失的数)

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原文地址:http://www.cnblogs.com/lonelyxmas/p/4156960.html

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