如何优化random_shuffle的性能

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作者
猴君
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std::random_shuffle 是 C++98 中的一个函数,用于对序列进行随机排序

  1. 使用 std::shuffle:C++11 引入了 std::shuffle,它接受一个随机数生成器作为参数。这样可以提高性能,因为随机数生成器可以更有效地生成随机数。
#include<random> #include<algorithm>  int main() {     std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};     std::random_device rd;     std::mt19937 g(rd());          std::shuffle(v.begin(), v.end(), g); } 
  1. 使用 Fisher-Yates 洗牌算法:Fisher-Yates 算法是一种高效的随机排序算法,可以用来实现 std::random_shuffle 的功能。
#include<random> #include<algorithm>  template<class It> void random_shuffle(It begin, It end) {     std::random_device rd;     std::mt19937 g(rd());          for (auto it = begin + 1; it != end; ++it) {         std::uniform_int_distribution<> dis(0, std::distance(begin, it));         std::iter_swap(it, begin + dis(g));     } }  int main() {     std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};     random_shuffle(v.begin(), v.end()); } 
  1. 优化随机数生成器:在上述示例中,我们使用了 std::mt19937 作为随机数生成器。你可以根据需要选择其他随机数生成器,如 std::linear_congruential_enginestd::knuth_b

  2. 避免不必要的复制:当处理大型容器时,尽量避免不必要的复制操作。例如,你可以使用 std::move_iterator 将元素移动到新位置,而不是复制它们。

  3. 并行化:如果你的硬件支持多线程,可以考虑使用并行算法来加速随机排序过程。C++17 引入了并行算法库,其中包括 std::shuffle 的并行版本。

请注意,这些优化方法可能会因编译器、硬件和问题规模的不同而产生不同的效果。在实际应用中,建议根据具体情况进行性能测试和调优。

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