Question

有比较两个整数的绝对值的标准方法：

if (std::abs(a) > std::abs(b))
{
   // code
}

有时我会遇到另一种基于值平方的绝对值比较方法：

if (a * a > b * b)
{
   // code
}

这些方法等效吗？这些方法的性能是否有所不同？您想要哪种方法？

Answer 1

仅当数字为 small 时，两者才等效。例如，如果您使用的是32位int，则a * a将在a = 50,000附近溢出，而a * a> b * b将给出完全错误的答案。

性能绝对没有意义。您位于此处的纳秒级节省区域。我更喜欢不会由于严重原因而失败的代码，因此比较绝对值是您应该做的。显然，这也是您的问题描述。

Answer 2

直到整数乘积溢出，这两种方法将等效地起作用。我希望使用std::abs()，因为这样可以更清楚地说明我的意图-比较两个数字的大小。如果我使用产品a * a，那么其他通过代码阅读的维护者都会怀疑a * a的含义。

尽管超出了字面问题的范围，但我认为必须强调，对于非整数类型，这两种方法的分歧要快得多。对于浮点数，您很快会遇到舍入错误，导致比较稍有不同，有时可能会得出错误的结果（有人可能会说您不应该直接进行浮点数比较，而是要限制在一个范围内，但是仍然）。

更微妙的是，以这种方式比较complex值将是不正确的。复数a + bi的绝对值的典型计算为sqrt(a^2 + b^2)，其中^表示幂。但是，(a + bi)^2将产生a^2-b^2 + 2abi，对于非零的a和b，该值不能永远相等。

Answer 3

如果数字的绝对值小于0，则返回其相反值；如果数字大于0，则返回其自身。

对数字进行平方运算将始终为您带来积极的结果，因此比较整数平方与比较它们的绝对值相同。尽管这可能与浮点数不同。

简而言之，最好使用std::abs来提高可读性，并避免在使用浮点数时出现矛盾

编辑：

您可以使用此Timer类比较执行时间。只需在要测试的函数的开头声明此类的实例。

#include <ctime>
#include <chrono>
class Timer
{
  private:
    std::chrono::time_point<std::chrono::steady_clock> start;
    std::chrono::time_point<std::chrono::steady_clock> end;

  public:
    Timer()
    {
        start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    }
    ~Timer()
    {
        end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        auto duration = end - start;
        std::cout << "Function execution took  : " << duration.count() << " ns" << std::endl;
    }
};
int main()
{
    Timer t;
    return 0;
}

绝对整数值比较和平方值比较。等价吗？

3 个答案: