关于if和位运算比较的测试代码

红太狼 2022-11-29 03:06 160阅读 0赞

本着学习严谨的态度，非常疑惑因此自己动手写了一下，进行测试

改编于[沉默王二的一篇博客点我传送原文地址][Link 1]

### 如果进行`Arrays.sort(data);`排序 ###

/** * @author 沉默王二，一枚有趣的程序员 */
            // 声明数组
            int arraySize = 32768;
            int data[] = new int[arraySize];
    
            Random rnd = new Random();
            for (int c = 0; c < arraySize; ++c) { 
                data[c] = rnd.nextInt() % 256;
            }
            Arrays.sort(data);
            for (int i = 0; i < 10; i++) { 
                // 测试
                long sum = 0;
                long start = System.nanoTime();
                for (int c = 0; c < arraySize; ++c) { 
                    if (data[c] >= 128) { 
                        sum += data[c];
                    }
                }
                long end = System.nanoTime();
                System.out.println(end - start);
                System.out.println("sum = " + sum);
                // 测试
                long sum1 = 0;
                long start1 = System.nanoTime();
    
                // 循环
                for (int c = 0; c < arraySize; ++c) { 
                    int t = (data[c] - 128) >> 31;//留下了符号位，用于判断 data[c] 是否 > 128
                    sum1 += ~t & data[c];//
                }
                long end1 = System.nanoTime();
                System.out.println((end1 - start1));
                System.out.println("sum1 = " + sum1);
                System.out.println();
    
            }

得到的数据结果

474300
    sum = 1568712
    801300
    sum1 = 1568712
    
    212900
    sum = 1568712
    106100
    sum1 = 1568712
    
    246200
    sum = 1568712
    257100
    sum1 = 1568712
    
    194200
    sum = 1568712
    278200
    sum1 = 1568712
    
    209000
    sum = 1568712
    235600
    sum1 = 1568712
    
    192500
    sum = 1568712
    256500
    sum1 = 1568712
    
    213500
    sum = 1568712
    234900
    sum1 = 1568712
    
    189600
    sum = 1568712
    365200
    sum1 = 1568712
    
    196300
    sum = 1568712
    234400
    sum1 = 1568712
    
    227300
    sum = 1568712
    403100
    sum1 = 1568712

--------------------

### 如果不经过`Arrays.sort(data);` ###

将上面的这行代码注释即可  
得到的结果：

539400
    sum = 1539769
    880300
    sum1 = 1539769
    
    568200
    sum = 1539769
    100600
    sum1 = 1539769
    
    2216100
    sum = 1539769
    227200
    sum1 = 1539769
    
    356900
    sum = 1539769
    260600
    sum1 = 1539769
    
    272000
    sum = 1539769
    223000
    sum1 = 1539769
    
    262700
    sum = 1539769
    222300
    sum1 = 1539769
    
    295300
    sum = 1539769
    223600
    sum1 = 1539769
    
    326300
    sum = 1539769
    232100
    sum1 = 1539769
    
    264700
    sum = 1539769
    217200
    sum1 = 1539769
    
    381000
    sum = 1539769
    234800

从这两种测试数据来看，经过排序后的数组通过if判断消耗的时间会更少  
如果不经过排序，则直接位运算效率效率更高  
之所以排序后的数组会更快是因为它进行if判断，而if判断的效率非常的高，也就省去了前面不符合条件的sum+=data\[i\]  
而位操作，则每一个数据都需要进行位操作，也就是说所有数据都需要进行位操作。

两者的时间差在于排序后的数据 if省去了不符合条件的时间  
位操作应该比+=效率更高，但是每一个数都进行位操作运算就相当于n个数\* 位运算t1  
`大于`  
k个数（k<n）符合<128的数)进行时间就是(n-k)if判断时间t2+k\*加法的时间t3

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### 总结 ###

位运算的确比+法效率高，但并不能说位操作就能替代if判断作用，得根据场景选择适合得算法。

[Link 1]: https://blog.csdn.net/qing_gee/article/details/108047870