为什么比较是任何合理实施的主要成本？

Question

我正在阅读有关算法的教科书。教科书说，比较操作是任何合理实施的主要成本。为什么是这样？是什么让它如此缓慢？

Answer 1

我猜你习惯了教科书的例子，比如排序整数数组，比较便宜。好吧，欢迎来到现实世界，这里的事情有点复杂。在许多情况下，比较操作不仅仅是一个“if”，它通常是一个相当复杂的回调函数。它首先计算要作为对象函数进行比较的实际密钥。一个简单的例子是独立地比较字符串。在这里，您首先必须规范化每个字符串的大小写。然后你必须逐字符地比较字符串。这是一项很多工作，比交换两个char*要多得多。或者考虑比较树：在一次比较操作中，您可能必须遵循两棵树的许多分支。

即使你有一个比较本身非常简单的数据结构，它总是跟着条件跳转。条件跳转是昂贵的，它们在现代处理器中花费大约15..25个时钟周期，假设硬件不能轻易预测结果。这是一个很长的时间，通常CPU可以在一个时钟周期内完成一次操作。