给出这一段代码的优化结果。
时间: 2024-02-25 13:55:04 浏览: 19
下面是对这一段代码的一些优化:
1. 预分配数组空间。为了避免数组扩容操作,可以在创建全局刚度矩阵和节点力向量时,预估它们的大小,然后预分配足够的空间。例如:
```matlab
K = zeros((n+1)*2);
F = zeros((n+1)*2, 1);
```
2. 向量化运算。对于一些重复的操作,例如求单元力,可以采用向量化运算,将循环操作改为矩阵运算。例如:
```matlab
Fe = reshape(ke, [], 4) * U([1 2 1 2] + reshape(repmat((1:n)*2, 2, 2), [], 1));
```
3. 减少函数调用。函数调用会带来额外的开销,可以将一些简单的运算直接写在主函数中,减少函数调用次数。例如,将创建单元刚度矩阵的代码直接写在主函数中,减少函数调用。
4. 代码重构。将代码按照功能模块划分,提高代码的可读性和可维护性。例如,将求解单元刚度矩阵和全局刚度矩阵的函数独立出来,提高代码的复用性。重构后的代码如下:
```matlab
function ke = get_elem_stiffness(E, I, L)
ke = E*I/L^3*[12 6*L -12 6*L;
6*L 4*L^2 -6*L 2*L^2;
-12 -6*L 12 -6*L;
6*L 2*L^2 -6*L 4*L^2];
end
function [K, F] = assemble_stiffness(E, I, L, TL)
n = TL/L;
K = zeros((n+1)*2);
F = zeros((n+1)*2, 1);
for i = 1:n
ke = get_elem_stiffness(E, I, L);
K = add_elem_stiffness(K, ke, i, i+1);
F([2*(i-1)+1 2*i]) = F([2*(i-1)+1 2*i]) + L/2*[1 1];
end
K = K(3:end, 3:end);
F = F(3:end);
end
function K = add_elem_stiffness(K, ke, i, j)
idx = [2*i-1 2*i 2*j-1 2*j];
K(idx, idx) = K(idx, idx) + ke;
end
E = 210e3;
t = 2;
b = 100;
I = 1/12*b*t^3;
L = 1;
TL = 1000;
[K, F] = assemble_stiffness(E, I, L, TL);
U = zeros(size(F));
U(3:end) = K\F;
Fe = reshape(get_elem_stiffness(E, I, L), [], 4) * U([1 2 1 2] + reshape(repmat((1:n)*2, 2, 2), [], 1));
F = [0; 0; sum(Fe(1:2:end)); 0; sum(Fe(2:2:end)); 0];
```
5. 优化算法。对于一些计算量比较大的算法,可以采用更优化的算法,例如共轭梯度法等,提高求解速度。这里暂时没有采用更优化的算法。
6. 多线程并行。在多核CPU环境下,可以采用多线程并行的方式,同时处理多个任务,提高代码的并行性和性能。这里暂时没有采用多线程并行的方式。