Question

我正在为C ++模拟框架编写API。我想在C＃中使用此API。但是我在获取模拟中所有角色的位置时遇到了性能问题。我试着向你详细解释这个框架是如何运作的。

有一个模拟器类：

class Simulator
{
  /// A list of the characters that are currently in the simulation.
  std::vector<Character> characters;
  /// A list of the path planning results for the characters currently in the simulation.
  std::vector<PathPlanningResult*> pathPlanningResults;
  /// A mapping from character IDs (which can be set externally) to their positions in the 'characters' and 'PathPlanningResults' lists (which always number from 0).
  std::map<int, int> characterVectorPositions;

  /** Finds and returns a pointer to the character with the specified ID.
  * @param id       The ID of the character to find.
  * @return A pointer to the Character object that matches the given ID, or NULL if no such character exists.
  */
  inline Character* getCharacter(int id)
  { 
    std::map<int,int>::iterator findIt = characterVectorPositions.find(id);
    if(findIt == characterVectorPositions.end()) return NULL;
      return &characters[findIt->second];
    }

  /// Adds a character to the simulation, with the specified settings.
  bool Simulator::addCharacter(const Point& pos, short layer, const CharacterSettings& settings, int id)
  {
    Character newCharacter(id, pos, layer, settings);

    // add the character
    characters.push_back(newCharacter);
    // add an empty result
    pathPlanningResults.push_back(NULL);
    // add the ID mapping
    characterVectorPositions.insert(std::pair<int,int>(id, characters.size()-1));
  }
}

此类包含模拟中的所有字符对象。

有一个字符类，其中包含获取位置的方法：

class Character
{
  /** Returns the current 2D position of the character on its current layer.
  * @return The current position of the character.
  */
  inline const Point& getPosition() const { return pos; }
}

Point对象包含X和Ycoördinate

还有一个API类API_simulator，它有两个获取字符位置的方法：

class API_simulator 
{
  extern "C" EXPORT_API double GetCharacterX(int charid) {
    return simulator->getCharacter(charid)->getPosition().x;
  }

  extern "C" EXPORT_API double GetCharacterY(int charid) {
    return simulator->getCharacter(charid)->getPosition().y;
  }
}

当我在C＃中使用此API时，一切正常。除非我在模拟器中添加了很多字符，我需要获取所有字符的位置。这很长，因为每个字符的每个X和Y坐标都必须在树结构中找到。有没有更快的方法来一次获得所有角色的位置？共享内存是解决方案吗？

Answer 1

我不认为地图是瓶颈。它应该足够可扩展，因此通过地图查找每个字符的信息应该足够快，即使有几千个字符（这会产生10到15个查找）。但是，如果你想要所有字符的坐标，你最好立即迭代右边的矢量，而不是通过每个字符的id查找偏移量。

Answer 2

与输入的大小相比，它实际上取决于数据库的大小。

如果你要查看输入中的所有字符（N表示输入），并且每次都在数据库映射中找到它们（D表示数据库），那么它将花费你 O（NlogD） 操作。

您可以决定是否需要数据库中的所有字符，然后您可以遍历characters向量，这将是 O（D）。

如果输入要大得多，您可以在地图或矢量中对输入进行排序，然后循环数据库，并将其与输入进行比较。 O（NlogN）用于排序+ O（DlogN）以遍历数据库。

Answer 3

公开GetCharacterXY API方法：这需要单个对数时间查找来获取（x，y）位置，而不是两次执行相同的查找< / p>
- 这仍然会缩放为O(n log n)，但应该更快
尝试使用std::unordered_map代替std::map，除非您某处需要按ID排序的字符，因为这会给出常量时间而不是对数时间查找
- 这是O(n)，但您仍在为每个 n 项目执行哈希查找
使用线性扫描characters而不是多次查找来公开一个返回所有（id，x，y）元组的方法，如Yochai所建议
- 这是O(n)，可能是最快的（因为你为每个项目做了最少的多余工作）

树结构的C ++ API性能问题

3 个答案: