Как ускорить вычислительные процессы программы? - QBasic

Формулировка задачи:

Чтобы сделать быструю программу, в которой много вычислений, Надо по возможности не делать эти вычисления в самой программе, а вставить в программу уже готовые значения. Вот яркий пример: Требуется вычислить sin1° + sin2° + ... + sin90° Чтобы определить затраченное время, в программе эти вычисления повторяются 100 000 раз. Для сравнения смотрите вторую программу, которая делает тоже самое, но все синусы вычислены заранее

                    Листинг программы
                
 
                        
                          
                    
DEFSNG S, X
DEFLNG I, N
CLS
 
FOR n = 1 TO 100000
   s = 0
   FOR i = 1 TO 90
      s = s + SIN(i / 180 * 3.141592)
   NEXT i
NEXT n
PRINT s
END

Программа 2 (соперник)

                    Листинг программы
                
 
                            
                        
DEFSNG S, X
DEFLNG I, N
CLS
DATA .0174524 , 3.489949E-02 , 5.233594E-02 , 6.975646E-02
DATA 8.715572E-02 , .1045284 , .1218693 , .1391731 , .1564344
DATA .1736481 , .190809 , .2079117 , .224951 , .2419218 , .258819
DATA .2756373 , .2923717 , .3090169 , .3255681 , .3420201 , .3583679
DATA .3746065 , .3907311 , .4067366 , .4226182 , .4383711 , .4539904
DATA .4694715 , .4848095 , .4999999 , .515038 , .5299191 , .5446389
DATA .5591928 , .5735763 , .5877851 , .6018149 , .6156614 , .6293203
DATA .6427875 , .6560589 , .6691305 , .6819983 , .6946583 , .7071066
DATA .7193397 , .7313536 , .7431447 , .7547095 , .7660443 , .7771459
DATA .7880107 , .7986354 , .8090169 , .8191519 , .8290375 , .8386704
DATA .848048 , .8571672 , .8660253 , .8746196 , .8829475 , .8910064
DATA .8987939 , .9063077 , .9135454 , .9205047 , .9271837 , .9335803
DATA .9396926 , .9455185 , .9510564 , .9563047 , .9612616 , .9659258
DATA .9702957 , .97437 , .9781476 , .9816271 , .9848077 , .9876883
DATA .9902681 , .9925461 , .9945219 , .9961947 , .997564 , .9986295
DATA .9993908 , .9998477 , 1
 
FOR n = 1 TO 10000
   s = 0
   FOR i = 1 TO 90
      READ x
      s = s + x
   NEXT i
   RESTORE
NEXT n
PRINT s
END

Время выполнения первой программы = 85 сек Время выполнения второй программы = 55 сек Как видите вторая программа выполняется быстрее первой в 1,5 раза Желая узнать какого эффекта можно достигнуть если взять функцию чуть сложнее, не меняя самой программы, я использовал следующую функцию: SIN(i / 180 * 3.141592) + LOG(i) - LOG(i) (по сути та же задача, логарифмы в нагрузку) Время вычисления составило 169 сек - в ТРОЕ (!!) больше, чем у программы (55 сек), где все сосчитано. Пусть каждый сделает для себя вывод .... Успехов всем!

Решение задачи: «Как ускорить вычислительные процессы программы?»

Листинг программы

DEFSNG S, X
DEFLNG I, N
CLS
DIM sn(1 TO 90)
FOR i = 1 TO 90
   sn(i) = SIN(i / 180 * 3.141593)
NEXT i
 
FOR n = 1 TO 100000
   s = 0
   FOR i = 1 TO 90
      s = s + SN(i)
   NEXT i
NEXT n
PRINT s
END

Объяснение кода листинга программы

В этом коде на языке QBasic выполняется следующее:

Установка значений переменных:
- Установка константы S (вероятно, это значение не меняется в ходе выполнения программы).
- Установка константы X (вероятно, это значение не меняется в ходе выполнения программы).
- Установка счётчика I для цикла.
- Установка счётчика N для цикла.
Инициализация массива:
- Объявление массива sn(1 TO 90) (возможно, это массив для хранения результатов вычислений).
- Заполнение массива sn значениями синуса от 0 до 90 градусов с шагом 1 градус (предполагается, что функция SIN доступна и возвращает значение синуса).
Вычисление суммы:
- Установка начального значения переменной s равным 0.
- Цикл по индексам массива sn.
- Приращение значения переменной s на значение элемента массива sn(i).
Повторение вычислений:
- Цикл, выполняющийся 100 000 раз (возможно, это нужно для получения более точного результата).
- Внутри цикла - повторение вычисления суммы.
Вывод результата:
- Вывод значения переменной s (вероятно, это сумма синусов).