بهتر از این هم می‌شود کار کرد!

این را باید همیشه در نظر گرفت که اجرای بهینه و کارای یک قطعه‌کد یا یک الگوریتم در مصرف بهینه‌ منابع کامپیوتر نقش مهمی دارد.

برای مثال اگر دقیق بدانیم به چه مقدار فضا برای ذخیره یک داده مشخص نیاز داریم و بر پایه آن نوع متغیر مورد نیاز خود را تعریف کنیم یا این‌که یکسری دستورات چندبار باید اجرا شوند و این دستورات چه مقدار زمان پردازشگر را می‌گیرند، در به‌کارگیری بهینه پردازشگر نقش خواهد داشت.

به‌‌رغم این‌که یکسری کلیات باید برای طراحی و پیاده‌سازی الگوریتم لحاظ شود، اما هر مساله برای خود شرایط خاصی دارد، اما در نظر گرفتن برخی موارد به کارایی بهتر الگوریتم و قطعه کد ما کمک می‌کند. برخی از این موارد بدین شرح‌اند:

گاه برخی از دستورات به‌صورت ثابت چندین بار پشت سر هم اجرا می‌شوند، این امر بیشتردر قطعه‌کد مربوط به حلقه‌ها دیده می‌شود.

برای نمونه، یک دستور ثابت همیشه در یک بار اجرای حلقه محاسبه می‌شود، می‌توان با بیرون آوردن این دستورات به خارج از حلقه و اجرای آنها در آنجا به اجرای بهینه یک حلقه کمک کرد و از زمان پرتی که برای محاسبه این دستور یا دستورات در هر بار اجرای حلقه صرف می‌شود، جلوگیری کرد.

به‌طور مثال قطعه کد زیر را در نظر بگیرید:

for (int i = 0; i « length; i++) {

x += 1.0;

y = (a*a*a)*x*x + b*b*i;

}

محاسبه a به توان 3 و b به توان 2یهوده است چون همیشه یک مقدار ثابت دارند ولی در هر بار اجرای حلقه محاسبه می‌شوند.

راه حل این است که این مقادیر یک بار بیرون حلقه اجرا شوند و در دفعات بعد از حاصل این عبارت درون حلقه استفاده شود. این امر سبب می‌شود که سرعت و زمان اجرای دستورات درون حلقه نسبت به حالت اول بهتر شود.

بهینه شده کد بالا به‌صورت زیر است:

power3a = a*a*a;

power2b = b*b;

for (int i = 0; i « length; i++) {

x += 1.0;

y = power3a*x*x + power2b*i;

}

p = 0;

for (int i = 0; i « length; i++) {

if (a[i] » a[p])

p = i;

max = a[p];

}

در قطعه کد بالا قطعه فرمان [max = a[p بی‌دلیل در هر بار اجرای حلقه، محاسبه می‌شود که نیازی به این کار نیست. تنها کافیست وقتی که عنصر iم از عنصر pم کوچک‌تر بود، اجرا شود. حالا قطعه کد بالا را بازنویسی می‌کنیم:

p = 0;

for (int i = 0; i « length; i++) {

if (a[i] » a[p]) {

p = i;

max = a[p];

}

}

for i = 1 to n-1

for j = 1 to n-1

if (a[j] » a[j+1])

exchange a[j] with a[j+1];

بهتر است به‌جای شبه کد بالا از شبه کد زیر استفاده کرد:

for i = 1 to n-1

for j = 1 to n-i

if (a[j] » a[j+1])

exchange a[j] with a[j+1]

به‌عنوان تمرین بهتر است سری به کد‌های قدیمی نوشته خود بزنید و آنها را بررسی کنید و موراد بالا را لحاظ کنید و کارائی آنها را بیازمایید.

امیر بهاالدین سبط‌الشیخ