比嵌套循环更快的替代方案？
我需要创建一个数字组合列表。这个数字非常小，所以我可以使用byte而不是int。然而，它需要许多嵌套循环才能获得所有可能的组合。我想知道有没有更有效的方式来做我想做的事情。到目前为止，代码是：
var data = new List<byte[]>();
for (byte a = 0; a < 2; a++)
for (byte b = 0; b < 3; b++)
for (byte c = 0; c < 4; c++)
for (byte d = 0; d < 3; d++)
for (byte e = 0; e < 4; e++)
for (byte f = 0; f < 3; f++)
for (byte g = 0; g < 3; g++)
for (byte h = 0; h < 4; h++)
for (byte i = 0; i < 2; i++)
for (byte j = 0; j < 4; j++)
for (byte k = 0; k < 4; k++)
for (byte l = 0; l < 3; l++)
for (byte m = 0; m < 4; m++)
{
data.Add(new [] {a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m});
}我正在考虑使用像BitArray这样的东西，但我不确定如何才能将其整合进来。
任何建议都将不胜感激。或者，也许这是做我想做的事情的最快方法？
编辑几个快速要点(很抱歉我没有把它们放在原始帖子中)：
- 数字和它们的顺序(2，3，4，3，4，3等等)是非常重要的，所以使用像Generating Permutations using LINQ这样的解决方案不会有什么帮助，因为每列中的最大值是不同的，
- 我不是一个数学家，因此，如果我没有正确使用“排列”和“组合”这样的技术术语，我道歉:)
- I do需要一次填充所有这些组合-我不能仅基于索引抓取一个或另一个使用
- 使用
byte比使用int快，我保证<>E220>它。在内存使用方面，使用67m+字节数组也比使用it - 要好得多。我的最终目标是寻找一种更快的替代嵌套循环的方法。
- 我考虑过使用并行编程，但由于我要实现的是迭代性质，我找不到一种成功的方法(即使使用
ConcurrentBag) -尽管我很高兴被证明是错的:)
结论
Caramiriel提供了一个很好的微优化，它减少了一些循环时间，所以我已经标记了这个答案是正确的。Eric还提到，预分配列表的速度更快。但是，在这个阶段，看起来嵌套循环实际上是做这件事最快的方法(令人沮丧，我知道！)。
如果你想尝试我想用StopWatch做基准测试的东西，可以使用13个循环，每个循环最多4个--这使得列表中有大约67m+行。在我的机器(i5-3320M 2.6 the )上，优化后的版本大约需要2.2秒。
回答 12
Stack Overflow用户
发布于 2015-04-22 14:56:32
提醒一下:在开发自己的解决方案时，您可能不需要这种代码。这可以而且应该只在非常特定的情况下使用。可读性通常比速度更重要。
您可以使用结构的属性并提前分配结构。我在下面的示例中去掉了一些级别，但我相信您将能够弄清楚细节。运行速度比原来的(发布模式)快5-6倍。
区块：
struct ByteBlock
{
public byte A;
public byte B;
public byte C;
public byte D;
public byte E;
}循环：
var data = new ByteBlock[2*3*4*3*4];
var counter = 0;
var bytes = new ByteBlock();
for (byte a = 0; a < 2; a++)
{
bytes.A = a;
for (byte b = 0; b < 3; b++)
{
bytes.B = b;
for (byte c = 0; c < 4; c++)
{
bytes.C = c;
for (byte d = 0; d < 3; d++)
{
bytes.D = d;
for (byte e = 0; e < 4; e++)
{
bytes.E = e;
data[counter++] = bytes;
}
}
}
}
}它的速度更快，因为它不会在您每次将列表添加到列表时分配新的列表。另外，因为它创建了这个列表，所以它需要引用每个其他值(a，b，c，d，e)。您可以假设每个值在循环中只修改一次，因此我们可以对其进行优化(数据局部性)。
也请阅读评论以了解其副作用。
已将答案编辑为使用T[]而不是List<T>。
Stack Overflow用户
发布于 2015-04-22 18:51:26
您正在做的是计数(使用可变基数，但仍在计数)。
由于您使用的是C#，因此我假设您不想尝试有用的内存布局和数据结构，因为它们会让您真正地对代码进行优化。
所以我在这里发布了一些不同的东西，这可能不适合你的情况，但值得注意的是:如果你实际上以稀疏的方式访问列表，这里有一个类，让你在线性时间内计算第i个元素(而不是像其他答案那样是指数的)。
class Counter
{
public int[] Radices;
public int[] this[int n]
{
get
{
int[] v = new int[Radices.Length];
int i = Radices.Length - 1;
while (n != 0 && i >= 0)
{
//Hope C# has an IL-opcode for div-and-reminder like x86 do
v[i] = n % Radices[i];
n /= Radices[i--];
}
return v;
}
}
}你可以这样使用这个类
Counter c = new Counter();
c.Radices = new int[] { 2,3,4,3,4,3,3,4,2,4,4,3,4};现在c[i]与您的列表相同，将其命名为l，l[i]。
正如你所看到的，你可以很容易地避免所有这些循环:)甚至当你整个预先计算所有列表时，因为你可以简单地实现一个进位波纹计数器。
计数器是一个非常研究的课题，我强烈建议你去搜索一些文献。
Stack Overflow用户
发布于 2015-04-22 14:22:20
在我的机器上，这将生成222ms与760ms的组合( 13个for循环)：
private static byte[,] GenerateCombinations(byte[] maxNumberPerLevel)
{
var levels = maxNumberPerLevel.Length;
var periodsPerLevel = new int[levels];
var totalItems = 1;
for (var i = 0; i < levels; i++)
{
periodsPerLevel[i] = totalItems;
totalItems *= maxNumberPerLevel[i];
}
var results = new byte[totalItems, levels];
Parallel.For(0, levels, level =>
{
var periodPerLevel = periodsPerLevel[level];
var maxPerLevel = maxNumberPerLevel[level];
for (var i = 0; i < totalItems; i++)
results[i, level] = (byte)(i / periodPerLevel % maxPerLevel);
});
return results;
}https://stackoverflow.com/questions/29789028
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