分形渲染器中的HashSet性能问题

Question

使用案例

我试图改进我的应用程序来渲染Mandelbrot Set。我使用HashSets来检测集合中某点的轨道周期。

例如，-1的轨道是0，-1,0，-1 ......如果我把每个数字放到HashSet中，我可以通过比较HashSet的大小来检测无限循环。迭代次数。这样做会使渲染数量级更快。

当前实施：

正如我的程序所代表的那样，执行迭代的方法接收使用默认构造函数构造的HashSet（Integer类型）。这就是Java Mission Control向我展示的内容（典型输出，无论渲染的复杂性或深度如何）： 迭代方法的运行时很小，几乎总是小于0.1毫秒。 （高变焦时，有时10ms）。结果，创建了大量这些哈希集，填充了~10-100k条目，然后立即转储。这会产生很多开销，因为HashSet必须经常调整大小。

我尝试过的无法工作的事情

• 制作一个HashSet并清除它：通过支持地图的O（n）迭代绝对会杀死性能。
• 使用initalCapacity参数使HashSet足够大以包含迭代：我尝试从1024到524288的每个2的幂，都使程序变慢。我的猜想关于为什么如下：由于我们有这么多的HashSets，java更快地用完了新的大块的大块，所以我们触发非常频繁的GC或类似的问题。

理想情况下，我希望两全其美：让一个物体足够大，然后清除它。但是，我似乎无法找到这样的数据结构。什么是存储这些数据的最佳方法？

Answer 1

根据我的经验，周期序列相当短，所以你应该使用数组并向后进行顺序搜索。您可以进行一些实验，例如，如果您只对60次迭代前的元素进行比较，则您已经捕获了长度为2,3,4,5,6,12,15和30的周期序列。计算一个元素mandelbrot轨道通常比在哈希集中找到（并插入）一个元素要快得多。

在这种情况下，进一步调整此方法也更容易，例如忽略前n个元素或使用一些epsilon来避免舍入错误。使用您的方法，您可以在我的理解中检查双值以获得严格相等。

祝你好运！