當(dāng)前位置：
編程有哪些技巧呢？其實(shí)啊，有很多人都不值得編程也是需要技巧的，學(xué)會(huì)技巧然后在學(xué)編程，你會(huì)發(fā)現(xiàn)事半功倍，即使是學(xué)編程，掌握了技巧，你也會(huì)覺得不那么枯燥乏味。慢慢得，你也會(huì)學(xué)著自己總結(jié)編程技巧，找尋其中的樂趣，越來(lái)越深入，越來(lái)越透徹，就會(huì)變得越來(lái)越專業(yè)！
for循環(huán)
1.for循環(huán)變量初始化
在c語(yǔ)言中，我們常常這樣使用for語(yǔ)句：
for (int i = 0; i < strlen(s); i++)
這看起來(lái)似乎很完美，代碼也很漂亮，讓我們?cè)倏纯戳硪环N寫法：
for (int i = 0, len = strlen(s); i < len; i++)
二者唯一的不同在于后者用len變量將字符串s的長(zhǎng)度保存了，在條件判斷時(shí)直接將i與len比較。第二種方法用一個(gè)額外變量len避免了每次條件判斷都要重復(fù)執(zhí)行函數(shù)strlen(s)，而執(zhí)行該函數(shù)是非常耗時(shí)的（假設(shè)字符串的長(zhǎng)度為n，函數(shù)執(zhí)行的復(fù)雜度為O(n)），尤其是當(dāng)for循環(huán)體的語(yǔ)句比較少，字符串比較長(zhǎng)的時(shí)候。在很多l(xiāng)eetcode題目中，兩種不同的寫法需要的運(yùn)行時(shí)間相差巨大。
同樣在C++、Java中，這種寫法for (int i = 0; i < s.length(); i++)，也是不值得推薦的，盡管C++編譯時(shí)期有的編譯器會(huì)將length()函數(shù)用內(nèi)聯(lián)或者一個(gè)確定的變量來(lái)替代，Java也會(huì)將其用“屬性”來(lái)替代，但我仍然傾向于使用后者。
有意思的是，在Python的語(yǔ)法中，for循環(huán)用這種方式來(lái)表示：
for i in range(len(s))
這就避免了重復(fù)去求字符串s的長(zhǎng)度，這種方法既有語(yǔ)義感，又獲得了高性能。
1.變量定義位置（for循環(huán)內(nèi)部還是外部）
-
//內(nèi)部
-
for (int i = 0; i < 10; i++)
-
{
-
string s = ss[i];
-
...
-
}
-
-
-
//外部
-
string s;
-
for (int i = 0; i < 10; i++)
-
{
-
s = ss[i];
-
...
-
}
如果定義在內(nèi)部，每次循環(huán)都要重新定義string變量s，意味著每次循環(huán)都要調(diào)用構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)；而定義在外部每次循環(huán)只需要調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。一般建議將大的對(duì)象定義到外部，提高運(yùn)行效率，把小的對(duì)象定義在里面，提高程序可讀性。
基本運(yùn)算和函數(shù)
1.在乘以2（或2的整數(shù)次冪）或除以2（或2的整數(shù)次冪）的時(shí)候盡量用位運(yùn)算來(lái)替代。
2.盡量減少使用除法運(yùn)算（可以適當(dāng)轉(zhuǎn)換為乘法，如條件判斷時(shí)將if (a == b / c)替換為if (a * c == b)。除法運(yùn)算需要更多的移位和轉(zhuǎn)換操作，往往需要的時(shí)間是相應(yīng)乘法的兩倍）
3.多使用+=、-=、*=、/=等復(fù)合運(yùn)算符，以加一為例，效率由高到低是（i++ 、 i += 1 、 i = i + 1)
4.多掌握一些小巧的庫(kù)函數(shù)，例如：swap, max, min, sort, qsort, ati, stoi...它們用起來(lái)方便，效率更是比一般人寫的代碼高。
inline、const、&修飾符
inline讓函數(shù)內(nèi)聯(lián)，建議編譯器將函數(shù)體代碼“復(fù)制粘貼”到函數(shù)調(diào)用處，在函數(shù)體短小，函數(shù)調(diào)用又比較頻繁的時(shí)候能有效避免因函數(shù)調(diào)用帶來(lái)的內(nèi)存開銷（因?yàn)槊恳淮握{(diào)用函數(shù)系統(tǒng)都會(huì)生成許多額外的變量）。
const不僅僅可以保證其修飾的變量不被修改，提高程序的穩(wěn)定性，同時(shí)也讓編譯器更好地為我們優(yōu)化代碼。舉個(gè)例子：我們?nèi)绻胏onst修飾某一個(gè)常量，那么程序中所有用到該常量的地方都會(huì)用其值來(lái)代替，這樣就避免了讀取其地址而浪費(fèi)時(shí)間。
&修飾返回值類型和參數(shù)類型表示采取引用的方式傳遞，避免了對(duì)象賦值構(gòu)造所需的時(shí)間和內(nèi)存。
緩存（cache）和寄存器（register）
除了CPU，就是寄存器和緩存的訪問速度高了，一般不建議我們自己定義寄存器變量和控制數(shù)據(jù)緩存，編譯器會(huì)自動(dòng)幫我們把經(jīng)常用到的一些數(shù)據(jù)放到緩存和寄存器中。但是，了解一些編譯器控制數(shù)據(jù)的依據(jù)對(duì)編程也有極大幫助。一般來(lái)說(shuō)，放到寄存器/緩存的數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)為：用register修飾的變量，循環(huán)控制變量，auto局部變量，靜態(tài)變量，用戶自己分配的內(nèi)存數(shù)據(jù)。
迭代器(iterator)
1.訪問容器中元素的時(shí)候盡量使用迭代器而不是下標(biāo)或者指針。在剛從C語(yǔ)言轉(zhuǎn)到C++的那段時(shí)間，我非常不適應(yīng)迭代器的用法，總覺得下標(biāo)訪問多好，與for循環(huán)搭配在一起簡(jiǎn)直是無(wú)敵的存在。后來(lái)我才慢慢發(fā)掘出迭代器的眾多優(yōu)勢(shì)。首先，迭代器訪問元素類似與指針，相對(duì)于下標(biāo)訪問不用根據(jù)下標(biāo)值計(jì)算地址，這在循環(huán)中能夠節(jié)省不少時(shí)間。其次，迭代器作為指針一種延拓，能更好的代表并操作其所指的對(duì)象，而在下標(biāo)訪問中我們往往用一個(gè)int值pos來(lái)表示pos下標(biāo)下的元素，沒有面向?qū)ο缶幊痰闹庇^。再次，迭代器為我們?cè)L問各種容器（數(shù)組，vector，list，map，queue，deque，set …）中的元素提供了統(tǒng)一的方法，其作用類似于“語(yǔ)法糖”，讓編程更加簡(jiǎn)單、方便。
2.另外在使用迭代器的自增和自減運(yùn)算符需要注意，iterator++,和++iterator的效率有天壤之別。兩種自增方式的運(yùn)算符重載如下：
-
iterator & operator++()
-
{ // 前增
-
++*this;
-
return (*this);
-
}
-
-
iterator operator++(int)
-
{ // 后增
-
iterator temp = *this;
-
++*this;
-
return (temp);
-
}
-
后增(iterator++)相對(duì)于前增(++iterator)創(chuàng)建了一個(gè)臨時(shí)迭代器temp，并將其返回，而前增直接返回原來(lái)迭代器的引用。在for循環(huán)中的頻繁自增操作中，創(chuàng)建臨時(shí)迭代器temp，以及返回temp時(shí)調(diào)用的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)所需的時(shí)間不容忽視。
vector容器
vector容器毫無(wú)疑問是C++STL使用為頻繁的容器了，當(dāng)然這個(gè)強(qiáng)大容器的使用也包含了很多的小技巧。
1.在適當(dāng)時(shí)候使用emplace和emplace_back函數(shù)來(lái)替代insert和push_back函數(shù)。它們之間的區(qū)別很明顯，insert和push_back函數(shù)參數(shù)是vector容器里面的模板對(duì)象，而帶emplace的函數(shù)參數(shù)是模板對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)，這意味著后者將模板對(duì)象插入到vector容器的過程中不用先生成好對(duì)象，而是可以直接利用參數(shù)構(gòu)造。當(dāng)然如果模板對(duì)象已經(jīng)是生成好的，那就沒有必要用emplace函數(shù)了。在很多循環(huán)遞歸迭代中，往往需要反復(fù)向vector容器中添加對(duì)象，這時(shí)候額外構(gòu)造一個(gè)對(duì)象所需要的時(shí)間和空間就不容忽視了，因此這是一個(gè)vector進(jìn)階用法的好trick。
2.vector容器的底層實(shí)現(xiàn)是數(shù)組，并且在當(dāng)元素大于大容量的時(shí)候會(huì)重新生成一個(gè)更大的數(shù)組，將原來(lái)數(shù)組中的對(duì)象復(fù)制構(gòu)造到新數(shù)組中。由于要重新分配大量?jī)?nèi)存以及反復(fù)調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，這對(duì)時(shí)間和空間的開銷是巨大的。為了減少內(nèi)存的重新分配，我們可以適當(dāng)?shù)墓烙?jì)我們需要保存的元素?cái)?shù)量，并在vector初始化的時(shí)候指定其capacity。這種方法很直接但也有其缺點(diǎn)，就是我們往往很難在開始的時(shí)候就估計(jì)準(zhǔn)確我們要保存的元素?cái)?shù)量（如果能，我們就直接用數(shù)組得了）。一個(gè)很好的解決辦法是：將vector中保存的元素改為指針，指針指向我們真正想要保存的對(duì)象。由于指針相對(duì)于其所指向的對(duì)象來(lái)說(shuō)占用內(nèi)存很小，而且在復(fù)制的時(shí)候不用調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，因此以上提到的一些缺點(diǎn)都能很好的克服。事實(shí)上，對(duì)于能夠熟練控制內(nèi)存分配的老碼農(nóng)來(lái)說(shuō)，這種vector + 指針的方式是十分完美的。
if條件判斷
在進(jìn)入討論之前，我們先思考下面這個(gè)例子：
一個(gè)班的數(shù)學(xué)成績(jī)?nèi)缦拢?4、76、78、94、97、68、77、65、54、89…，總共有50個(gè)數(shù)據(jù)。要求用程序?qū)⒎謹(jǐn)?shù)為優(yōu)秀（>=80）、良好（>=70）、及格（>=60）、不及格（>=0）四個(gè)分?jǐn)?shù)段。
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for 所有學(xué)生分?jǐn)?shù)
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if 分?jǐn)?shù) < 60
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歸為不及格段
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else if 分?jǐn)?shù) < 70
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歸為及格段
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else if 分?jǐn)?shù) < 80
-
歸為良好段
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else
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歸為優(yōu)秀段
這個(gè)偽代碼邏輯沒有問題，但是就這個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)看這段代碼運(yùn)行效率糟透了。由于這個(gè)班的數(shù)學(xué)成績(jī)絕大多數(shù)是良好和優(yōu)秀，而這個(gè)程序需要三次if判斷才能將分?jǐn)?shù)歸為良好，三次if判斷加上一個(gè)else才能將分?jǐn)?shù)歸為優(yōu)秀，所以絕大多數(shù)前兩個(gè)if判斷是不必要的。我們將if判斷語(yǔ)句的順序變換下：
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for 所有學(xué)生分?jǐn)?shù)
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if 分?jǐn)?shù) >= 80
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歸為優(yōu)秀段
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else if 分?jǐn)?shù) >= 70
-
歸為良好段
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else if 分?jǐn)?shù) >= 60
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歸為及格段
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else
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歸為不及格段
在這個(gè)偽代碼中絕大多數(shù)分?jǐn)?shù)都在前兩個(gè)if語(yǔ)句中完成了分段。兩者的時(shí)間效率相差巨大，實(shí)際運(yùn)行也發(fā)現(xiàn)，前者是后者運(yùn)行時(shí)間的兩倍多。
switch分支判斷
switch語(yǔ)句的底層實(shí)現(xiàn)主要有三種方式：轉(zhuǎn)換為if else 語(yǔ)句，跳轉(zhuǎn)表，樹形結(jié)構(gòu)。當(dāng)分支比較小時(shí)，編譯器傾向于轉(zhuǎn)換為if else語(yǔ)句，當(dāng)分支比較多，分支范圍很廣時(shí)，用樹形結(jié)構(gòu)，當(dāng)分支數(shù)量不算多，分支范圍緊湊時(shí)，用跳轉(zhuǎn)表。跳轉(zhuǎn)表的底層實(shí)現(xiàn)是數(shù)組映射，對(duì)條件轉(zhuǎn)換的效率為O（1），相比于另外兩種方式優(yōu)勢(shì)明顯，因此我們應(yīng)該盡量控制分支的數(shù)量，以及讓各個(gè)分支的int型數(shù)據(jù)緊湊。
希望大家能夠掌握編程技巧，在編程的道理路上越走越遠(yuǎn)！
