Day 25では、パフォーマンスと最適化について学習します。
プログラムのパフォーマンスは、実行速度やメモリ使用量などの面での良し悪しを指します。最適化は、プログラムのパフォーマンスを向上させるためにコードやアルゴリズムを改良する作業を指します。
以下にパフォーマンスと最適化に関する主な内容と、例題、演習問題を提示します。
パフォーマンスと最適化の主な内容:
1. パフォーマンスの測定:
– プログラムのパフォーマンスを測定するために、実行時間、メモリ使用量、CPU使用率などを計測します。
– パフォーマンスのボトルネックを特定することが重要です。
2. 最適化の手法:
– プログラムのパフォーマンスを向上させるためには、効率的なアルゴリズムの選択やデータ構造の最適化、ループの展開、メモリアクセスの最適化などの手法があります。
– ただし、最適化はプログラムの複雑さや可読性に影響を与える場合もあるため、適切なバランスを保つ必要があります。
例題:
以下は、フィボナッチ数列を計算するシンプルなC++プログラムの例です。
#include <iostream>
int fibonacci(int n) {
if (n <= 1) {
return n;
}
return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}
int main() {
int n;
std::cout << "Enter the value of n: ";
std::cin >> n;
int result = fibonacci(n);
std::cout << "Fibonacci(" << n << ") = " << result << std::endl;
return 0;
}
このプログラムは再帰を使ってフィボナッチ数列を計算しますが、nが大きくなると非常に遅くなる可能性があります。このプログラムのパフォーマンスを向上させるために最適化を行ってください。
演習問題:
1. 上記のフィボナッチ数列の計算を、再帰ではなくループを使って行うように最適化してください。
2. 整数の配列が与えられたとき、配列内の最大値と最小値を見つける関数を作成してください。関数のパフォーマンスを向上させるために、効率的なアルゴリズムを選択してください。
これらの例題と演習問題を解くことで、プログラムのパフォーマンスを測定し、最適化の手法を実践するスキルを向上させることができます。問題を解いたら、最適化前後のパフォーマンスを比較してみてください。
