ある配列における各値の１の位の合計を計算するためのコードの比較

ある配列における各値の１の位の合計を計算するために2つのコード

C
1for(i=0; i<num; i++) 
2   sum += a[i] % 10;

と

C
1for(i=0; i<num; i++) {
2   if(a[i] >= 10) 
3      sum += a[i] % 10;
4   else
5      sum += a[i];
6}

を考えたのですが、　どちらの方がコーディング力は良いのでしょうか。

後者に比べると前者は各値が10以上でなくても、つまり全ての値に対し"% 10"として合計に加えているので
無駄が多い気もしますが後者みたいに場合分けをするよりコードが単純で美しい気がします。

追記
また、各値の桁の数を足し合わせてから、合計を計算する場合、前者の方法では

C
1for(i=0; i<num; i++) 
2   sum += a[i] % 10 + (a[i] % 100) / 10 + (a[i] % 1000) / 100..... ;

となり、もし値が１桁の場合だと計算が余分に多くなってしまい場合分けした方がいいとも思われますが場合によるのでしょうか。

cateye

2019/03/12 11:42

if(a[i] <= 10) って、if(a[i] >=10)の間違いでは？

apeirogon0813

2019/03/12 11:44

ありがとうございます。修正いたしました。

行動規範の内容に同意します

回答5件

一般論としては、分岐が少ない方が、テストケースが少なくなって、言い換えると、バグが入り込みにくくて、良いプログラムです。

1000万回のループの内側とかで無い限り、ごく僅かな実行時間の差は気にしません。

投稿2019/03/12 13:11

otn

総合スコア84557

apeirogon0813

2019/03/12 13:14

ありがとうざいます。丁寧すぎる分岐はダメなんですね。

otn

2019/03/13 00:13

分岐を少なくする事が目的化しちゃって、トリッキーなコードも駄目ですけどね。

行動規範の内容に同意します

ベストアンサー

実測してみましょう。以下のような簡単なプログラムを作って試してみました。

C
1#include <stdio.h>
2#include <sys/time.h>
3
4#define N 100000
5
6double getTime();
7
8int main()
9{
10    double t0;
11
12    int i;
13    int sum;
14    int a[N];
15
16    for (i = 0; i < N; i++) {
17        /* a[i] = i; */
18        a[i] = i % 10;
19    }
20
21    t0 = getTime();
22    for (i = 0; i < N; i++) {
23        sum += a[i] % 10;
24        /*  */
25        /* if (a[i] > 10) { */
26        /*     sum += a[i] % 10; */
27        /* } else { */
28        /*     sum += a[i]; */
29        /* } */
30        /*  */
31    }
32    printf("%d %f\n", sum, getTime() - t0);
33}
34
35double getTime() {
36    struct timeval tv;
37
38    gettimeofday(&tv, NULL);
39    return tv.tv_sec + 1e-6 * tv.tv_usec;
40}

家のMacで試したところ以下のような結果です。

	ifなし	ifあり
1から100000	0.25ms	0.31ms
全部10以下	0.25ms	0.17ms

結果から考えると以下のようなことが言えるのではないかと思います。

ifを使わない方は配列の内容によらず一定時間
ifを使うと10以下の要素の割合が少なければifの分だけ遅くなるが、10以下の要素が多ければ%の計算がいらない分速くなる
ifより%演算の方が2.3倍ぐらい時間がかかる
10以下の要素の割合が57%ぐらいのところでどちらが速いかが逆転すると予想される

このくらいの違いだとif使わない方が単純でいいでしょう。

ただし結果はCPUやコンパイラなどの条件でかわってくるところではあると思います。

たとえば昔の8bit CPUだと割り算がCPUでサポートされてなくてとてつもなく遅かったりするのでそういうときは複雑になってもifを使う価値があるかもしれません。

投稿2019/03/12 12:58

crhg

総合スコア1175

apeirogon0813

2019/03/12 15:06

具体的にありがとうございます！やはりif文を使わない方が良さそうですね！明確な根拠をありがとうございます。

行動規範の内容に同意します

c
1for(i=0; i<num; i++) 
2   sum += a[i] % 10;

は短くてよいと思います。
でも、次のようなコードは如何でしょう？

c
1#include<stdio.h>
2
3// 配列の要素を１の位だけに変換する                                                                                                 
4int *conv_mod10(int * a, unsigned int n) {
5  int * end = a + n;
6  for(int * p = a; p < end;) {*p++ %= 10;}
7  return a;
8}
9
10// 配列の合計を計算する                                                                                                             
11int array_sum(int * a, unsigned int n) {
12  int sum = 0;
13  int * end = a + n;
14  for(int * p = a; p < end;) {sum += *p++;}
15  return sum;
16}
17
18int main() {
19  int a[] = {1, 11, 21};
20  unsigned int size = sizeof(a) / sizeof(int);
21
22  int sum = array_sum(conv_mod10(a, size), size);
23  printf("sum = %d\n", sum);
24}