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    アルゴリズムとは、定められた目的を達成するために、プログラムの理論的な動作を定義するものです。

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

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apeirogon0813

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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

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


for(i=0; i<num; i++) {
   if(a[i] >= 10) 
      sum += a[i] % 10;
   else
      sum += a[i];
}


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

for(i=0; i<num; i++) 
   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。

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  • cateye

    2019/03/12 20:42

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

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  • apeirogon0813

    2019/03/12 20:44

    ありがとうございます。修正いたしました。

    キャンセル

回答 5

+7

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。

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  • 2019/03/12 22:14

    ありがとうざいます。丁寧すぎる分岐はダメなんですね。

    キャンセル

  • 2019/03/13 09:13

    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。

    キャンセル

checkベストアンサー

+4

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。

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>

#define N 100000

double getTime();

int main()
{
    double t0;

    int i;
    int sum;
    int a[N];

    for (i = 0; i < N; i++) {
        /* a[i] = i; */
        a[i] = i % 10;
    }

    t0 = getTime();
    for (i = 0; i < N; i++) {
        sum += a[i] % 10;
        /*  */
        /* if (a[i] > 10) { */
        /*     sum += a[i] % 10; */
        /* } else { */
        /*     sum += a[i]; */
        /* } */
        /*  */
    }
    printf("%d %f\n", sum, getTime() - t0);
}

double getTime() {
    struct timeval tv;

    gettimeofday(&tv, NULL);
    return tv.tv_sec + 1e-6 * tv.tv_usec;
}

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。

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  • 2019/03/13 00:06

    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。

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0

後者は無駄ですね
if文を無駄に繰り返してるとみれます

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  • 2019/03/12 20:44

    やはりそうなんですね。追記の場合だといかがでしょうか。

    キャンセル

  • 2019/03/12 20:50

    各桁の足し合わせの部分もループでさせましょうよ

    while(a>0){ sum+=a%10; a/=10;}

    キャンセル

  • 2019/03/12 21:44

    ありがとうございます。参考にします。

    キャンセル

0

どちらの方がコーディング力は良いのでしょうか。 

コーディング力とは何でしょうか?
まず、ここからでしょうか。

今時のPCなら、誤差かも知れませんが、古いCPUだと、if文のコストは大きいので、自分にとって、後者はダメですね。

if文のコスト: 条件を判定し、必要によって分岐を行う。古いCPUだと通常の演算に較べ、数倍の時間を必要とする。

また、コードも 2 → 5行になっている。(可読性が落ちる)

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  • 2019/03/12 21:44

    ありがとうございmす。

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for(i=0; i<num; i++) 
   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?

#include<stdio.h>

// 配列の要素を1の位だけに変換する                                                                                                 
int *conv_mod10(int * a, unsigned int n) {
  int * end = a + n;
  for(int * p = a; p < end;) {*p++ %= 10;}
  return a;
}

// 配列の合計を計算する                                                                                                             
int array_sum(int * a, unsigned int n) {
  int sum = 0;
  int * end = a + n;
  for(int * p = a; p < end;) {sum += *p++;}
  return sum;
}

int main() {
  int a[] = {1, 11, 21};
  unsigned int size = sizeof(a) / sizeof(int);

  int sum = array_sum(conv_mod10(a, size), size);
  printf("sum = %d\n", sum);
}

ループが2回回ってしまいますが、 
一の位だけを取り出すことと、それを合計することが分離されています。
また配列の要素へのアクセスは、添字を使わずにポインターを使ってみました。
(コンパイラーの最適化のことを考えれば意味が無いかもしれませんが)

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  • 2019/03/13 00:10

    ありがとうございます。このようなやり方もあるのですね。参考になりました。

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