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一步一步写算法（之寻找丢失的数）

2024-08-07 09:08:19   213人阅读

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。


    

    

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