程序效率提升技术:位操作与算术技巧
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更新于2024-07-26
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"高效程序的奥秘" 是一本深入探讨编程效率和底层计算技术的书籍。书中涵盖了从基本的位操作到复杂的算法设计,旨在帮助程序员优化代码性能。
在第1章,作者介绍了记法和指令集的概念,以及运行时间模型,这些都是理解程序效率的基础。第2章详细讨论了各种基础的计算操作,如操作最右侧位、逻辑和算术运算,包括加法、比较、溢出检测等。此外,还提到了如何用无符号右移位模拟带符号右移位,以及如何实现三值比较和符号传递功能。
第3章和第4章主要关注边界处理,包括如何上舍入和下舍入到2的幂,以及整数的边界检测和边界传播。这些技巧在处理数组、内存分配和数据结构时尤为重要。
第5章涉及位计数技术,如1位计数、奇偶性检测、前导和后缀0计数,这些在位操作密集的算法中非常关键。第6章则讲解字搜索,包括寻找首个0字节和特定长度的1位串,这对于数据扫描和处理很有用。
第7章讨论位和字节的重排列,如位反转、混洗和转置,这些都是高效数据处理和压缩算法的核心。第8章介绍了多字乘法,包括64位乘法的高阶位处理,以及常量乘法的优化。
第9章和第10章关注整数除法,不仅包括基本的多字除法,还有针对特定情况(如除以2的幂)的优化除法和余数计算。第11章讨论了初等数学函数在整数上的实现,如平方根、立方根、求幂和对数,这些在数值计算中常见。
第12章探讨了一些特殊底数的数制,如以-2和-1+i为底,这对于理解和转换不同数制很有帮助。第13章介绍了gray码,一种重要的无歧义编码方式,以及其递增形式和应用。第14章讲解了hilbert曲线的生成和应用,这是一种在多维空间填充的几何构造。
第15章涉及浮点计算,包括ieee浮点格式,以及如何用整数操作来比较浮点数。最后,第16章简要介绍了一些素数生成公式,这是密码学和数论中的重要主题。
附录提供了四位计算机的算术表和牛顿方法,进一步加深读者对计算原理的理解。这本书是提升程序性能和理解底层计算的宝贵资源。
2009-03-06 上传
2010-04-20 上传
2018-06-14 上传
2008-11-23 上传
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Tadas-Gao
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