给定两个包含范围[x1:x2]和[y1:y2]，其中x1≤x2和y1≤y2，测试这两个范围是否有重叠的最有效方法是什么?
一个简单的实现如下:
bool testOverlap(int x1, int x2, int y1, int y2) {
return (x1 >= y1 && x1 <= y2) ||
(x2 >= y1 && x2 <= y2) ||
(y1 >= x1 && y1 <= x2) ||
(y2 >= x1 && y2 <= x2);
}
但是我希望有更有效的方法来计算这个。
就最少的操作而言，哪种方法是最有效的?
当前回答
我想问题是关于最快的代码，而不是最短的代码。最快的版本必须避免分支，所以我们可以这样写:
对于简单的例子:
static inline bool check_ov1(int x1, int x2, int y1, int y2){
// insetead of x1 < y2 && y1 < x2
return (bool)(((unsigned int)((y1-x2)&(x1-y2))) >> (sizeof(int)*8-1));
};
或者，对于这种情况:
static inline bool check_ov2(int x1, int x2, int y1, int y2){
// insetead of x1 <= y2 && y1 <= x2
return (bool)((((unsigned int)((x2-y1)|(y2-x1))) >> (sizeof(int)*8-1))^1);
};
其他回答
以下是我的看法:
int xmin = min(x1,x2)
, xmax = max(x1,x2)
, ymin = min(y1,y2)
, ymax = max(y1,y2);
for (int i = xmin; i < xmax; ++i)
if (ymin <= i && i <= ymax)
return true;
return false;
除非您正在对数十亿个宽间距整数运行一些高性能的范围检查器，否则我们的版本应该执行类似的操作。我的观点是，这是微观优化。
西蒙的回答很好，但对我来说，相反的情况更容易思考。
什么时候两个范围不重叠?当其中一个开始后另一个结束时，它们不会重叠:
dont_overlap = x2 < y1 || x1 > y2
当它们重叠时，很容易表示:
overlap = !dont_overlap = !(x2 < y1 || x1 > y2) = (x2 >= y1 && x1 <= y2)
如果你正在处理，给定两个范围[x1:x2]和[y1:y2]，自然/反自然顺序范围同时存在:
自然顺序:x1 <= x2 && y1 <= y2或 反自然顺序:x1 >= x2 && y1 >= y2
然后你可能想用这个来检查:
它们重叠<=> (y2 - x1) * (x2 - y1) >= 0
其中只涉及四个操作:
2倍 一个乘法 一个比较
从开始的最大值减去范围末端的最小值似乎可以达到目的。如果结果小于等于零，就有重叠。这很直观:
我相信min(upper(A)，upper(B))>=max(lower(A)，lower(B))将是一个很好的解决方案，不仅因为它的简单性，而且因为它超越了两个范围的可扩展性。
