Оптимизация математических операций

@vekser · Регистрация: 23.02.2011

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Необходимо вычислять большой объем математических операций, состоящий из операций умножения и сложения комплексных чисел.

На входе имеется массив комплексных чисел array и k. Программа выполняет сложение и умножение элементов этих массивов.

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
       static void Main(string[] args)
        {
            //выделение комплексного массива данных
            Complex[] array = new Complex[256];
            Complex[] k = new Complex[256];
 
 
            //инициализация массива данных
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                //заполнение массива произвольными значениями
                array[i] = new Complex(2*i, i * i);
                k[i] = new Complex((float)0.5*i*i, (float)i/10);
            }
 
            Stopwatch stopWatchAll = new Stopwatch();
            stopWatchAll.Reset();
            stopWatchAll.Start();
            //КРИТИЧЕСКАЯ ПО ВРЕМЕНИ СЕКЦИЯ математических операций
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                //моделирование умножение
                array[i] = array[i] * k[i];
 
                //моделирование сложения
                array[i] = array[i] + k[i];
            }
            stopWatchAll.Stop();
 
            Console.WriteLine("calculation complete with time {0}", stopWatchAll.Elapsed);
 
            //вывод результата
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
                Console.WriteLine(array[i]);
        }

Класс Complex выглядит следующим образом:

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
 public class Complex
{
 
    public Complex(float real, float imaginary)
    {
        this.real = real;
        this.imaginary = imaginary;
    }
 
    public float Real
    {
        get { return real; }
        set { real = value; }
    }
 
    public float Imaginary
    {
        get { return imaginary; }
        set { imaginary = value; }
    }
 
 
    public static Complex operator +(Complex c1, Complex c2)
    {
        return new Complex(c1.Real + c2.Real, c1.Imaginary +
            c2.Imaginary);
    }
 
    public static Complex operator *(Complex c1, Complex c2)
    {
        return new Complex((c1.Real * c2.Real) -
        (c1.Imaginary * c2.Imaginary),
            (c1.Real * c2.Imaginary) + (c1.Imaginary *
            c2.Real));
 
    }
}

На данный момент не устраивает время расчета математических операций. Какие пути оптимизации можно применить ?

P.S.В аттаче исходники обоих классов.

Psilon · 28.02.2013, 21:22

vekser, вот, может вам интересно будет, выложите результаты своих тестов)

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
using System;
using System.Diagnostics;
 
namespace Test
{
    public struct Result
    {
        public long Time;
        public long Ticks;
    }
 
    public struct MyFieldStruct
    {
        public int Val;
        public string Name;
 
        public MyFieldStruct(int i, string s)
        {
            Val = i;
            Name = s;
        }
    }
 
    public struct MyPropStructWithBackingField
    {
        private int _val;
        private string _name;
        public int Val
        {
            get { return _val; }
            set { _val = value; }
        }
 
        public string Name
        {
            get { return _name; }
            set { _name = value; }
        }
 
 
        public MyPropStructWithBackingField(int i, string s)
        {
            _val = i;
            _name = s;
        }
    }
 
    public struct MyPropStruct
    {
        public int Val { get; set; }
 
        public string Name { get; set; }
 
        public MyPropStruct(int i, string s)
            : this()
        {
            Val = i;
            Name = s;
        }
    }
 
    public class MyFieldClass
    {
        public int Val;
        public string Name;
 
        public MyFieldClass(int i, string s)
        {
            Val = i;
            Name = s;
        }
    }
 
    public class MyPropClass
    {
        public int Val { get; set; }
 
        public string Name { get; set; }
 
        public MyPropClass(int i, string s)
        {
            Val = i;
            Name = s;
        }
    }
 
    internal class Program
    {
        private static void Main()
        {
            Result result1, result2, result3, result4, result5;
            const int n = 500000000;
 
            {
                var start = new Stopwatch();
                start.Start();
                for (int i = 0; i < n; ++i)
                {
                    var cl1 = new MyFieldClass(55, "mami");
                    cl1.Name = "papi";
                    cl1.Val = 555;
                    cl1.Name = "mami";
                    cl1.Val = 55;
                }
                result3.Ticks = start.ElapsedTicks;
                result3.Time = start.ElapsedMilliseconds;
                GC.Collect();
            }
 
            {
                var start = new Stopwatch();
                start.Start();
                for (int i = 0; i < n; ++i)
                {
                    var cl2 = new MyPropClass(55, "mami");
                    cl2.Name = "papi";
                    cl2.Val = 555;
                    cl2.Name = "mami";
                    cl2.Val = 55;
                }
                result4.Ticks = start.ElapsedTicks;
                result4.Time = start.ElapsedMilliseconds;
                GC.Collect();
            }
 
            {
                var start = new Stopwatch();
                start.Start();
                for (int i = 0; i < n; ++i)
                {
                    var st1 = new MyFieldStruct(55, "mami");
                    st1.Name = "papi";
                    st1.Val = 555;
                    st1.Name = "mami";
                    st1.Val = 55;
                }
                result1.Ticks = start.ElapsedTicks;
                result1.Time = start.ElapsedMilliseconds;
                GC.Collect();
            }
 
            {
                var start = new Stopwatch();
                start.Start();
                for (int i = 0; i < n; ++i)
                {
                    var st2 = new MyPropStruct(55, "mami");
                    st2.Name = "papi";
                    st2.Val = 555;
                    st2.Name = "mami";
                    st2.Val = 55;
                }
                result2.Ticks = start.ElapsedTicks;
                result2.Time = start.ElapsedMilliseconds;
                GC.Collect();
            }
 
            {
                var start = new Stopwatch();
                start.Start();
                for (int i = 0; i < n; ++i)
                {
                    var st2 = new MyPropStructWithBackingField(55, "mami");
                    st2.Name = "papi";
                    st2.Val = 555;
                    st2.Name = "mami";
                    st2.Val = 55;
                }
                result5.Ticks = start.ElapsedTicks;
                result5.Time = start.ElapsedMilliseconds;
                GC.Collect();
            }
 
 
 
            Console.WriteLine("MyFieldStruct milliseconds = {0} , ticks = {1}", result1.Time, result1.Ticks);
            Console.WriteLine("MyPropStruct milliseconds = {0}, ticks = {1}", result2.Time, result2.Ticks);
            Console.WriteLine("MyFieldClass milliseconds = {0}, ticks = {1}", result3.Time, result3.Ticks);
            Console.WriteLine("MyPropClass milliseconds = {0}, ticks = {1}", result4.Time, result4.Ticks);
            Console.WriteLine("\nMyPropStructWithBackingField milliseconds = {0}, ticks = {1}", result5.Time, result5.Ticks);
            Console.ReadKey();
        }
 
    }
}

@vekser · 04.03.2013, 18:13 **[ТС]**

Все же установил MVS 2010 попробовать встроенный complex.
Результаты разнятся с 2008
1. Complex класс - 250 попугаев
2. Complex структура - 90 попугаев
3. встроенный complex - 60 попугаев.

В 2008 структура проигрывала классы на 10-20%.

Кто-нибудь сможет прокомментировать ?

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Remote Connection Manager DevAlt 21.06.2026 Написал для себя небольшую прилагу: https:/ / github. com/ altbodhi/ ReConMan По итогу пришел к мысли, что DU не дружат с существующими технологиями. От сериализации до отображения в реляционную. . .	Администрация Хабра удаляет новые энрегоэфективные алгоритмы, которые не западной школы кода, и вовсе никак не сгенерировавны. Hrethgir 20.06.2026 Делается это, как замечено, при правках - при объявлении концептуальных отличий в алгоримах. Делается это, по линейке событий - после дополнения публикации основными отличиями от основных западных. . .	Процесс ориентированная диалектика (не новость - просто системное обновление, философия). Hrethgir 20.06.2026 Однажды один участник в своём блоге, на этом форуме, сделал запись "О языках замолвите слово". Понимая, что язык - важная вещь, я решил хорошо подумать, прежде чем сказать, и сказал то, что вы видите. . .	Контроль уникальности строк в табличной части документа Maks 18.06.2026 Алгоритм из решения ниже разработан на примере нетипового документа "ПланированиеСпецтехники" с табличной частью "НаличиеОборудования", разработанного в КА2. Задача: контроль уникальности строк в. . .
Клиент Uhbif79 18.06.2026 Здесь простой клиент для работы с сервером.	Сервер Uhbif79 18.06.2026 Выкладываю простейший сервер.	Дефенестрация kumehtar 18.06.2026 Узнал интересное слово. Дефенестрация. Это когда ты выбрасываешь кого-либо или что-либо из окна. Возьму на вооружение)))	Дихотомия добра и зла kumehtar 18.06.2026 Как Дзен-буддисты говорят о добре и зле: не нужно воевать против зла, нужно воевать против невежества. Тогда добро станет ествественным, и поэтому вечным. Но дело в том, что невежество всё время. . .

@vekser 1 / 1 / 0 Регистрация: 23.02.2011 Сообщений: 69
	04.03.2013, 18:13 [ТС]
	Все же установил MVS 2010 попробовать встроенный complex. Результаты разнятся с 2008 1. Complex класс - 250 попугаев 2. Complex структура - 90 попугаев 3. встроенный complex - 60 попугаев. В 2008 структура проигрывала классы на 10-20%. Кто-нибудь сможет прокомментировать ? 0