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
我的情况不同。我要检查两个时间范围是否重叠。不应该有单位时间的重叠。这里是Go的实现。
func CheckRange(as, ae, bs, be int) bool {
return (as >= be) != (ae > bs)
}
测试用例
if CheckRange(2, 8, 2, 4) != true {
t.Error("Expected 2,8,2,4 to equal TRUE")
}
if CheckRange(2, 8, 2, 4) != true {
t.Error("Expected 2,8,2,4 to equal TRUE")
}
if CheckRange(2, 8, 6, 9) != true {
t.Error("Expected 2,8,6,9 to equal TRUE")
}
if CheckRange(2, 8, 8, 9) != false {
t.Error("Expected 2,8,8,9 to equal FALSE")
}
if CheckRange(2, 8, 4, 6) != true {
t.Error("Expected 2,8,4,6 to equal TRUE")
}
if CheckRange(2, 8, 1, 9) != true {
t.Error("Expected 2,8,1,9 to equal TRUE")
}
if CheckRange(4, 8, 1, 3) != false {
t.Error("Expected 4,8,1,3 to equal FALSE")
}
if CheckRange(4, 8, 1, 4) != false {
t.Error("Expected 4,8,1,4 to equal FALSE")
}
if CheckRange(2, 5, 6, 9) != false {
t.Error("Expected 2,5,6,9 to equal FALSE")
}
if CheckRange(2, 5, 5, 9) != false {
t.Error("Expected 2,5,5,9 to equal FALSE")
}
你可以在边界比较中看到异或模式
你已经有了最有效的表示——这是需要检查的最小值，除非你确定x1 < x2等，然后使用其他人提供的解决方案。
你可能应该注意到，一些编译器实际上会为你优化它——只要这4个表达式中的任何一个返回true就返回。如果其中一个返回true，那么最终结果也会返回true——因此可以跳过其他检查。
return x2 >= y1 && x1 <= y2;
为什么这样做有效: 范围不重叠的唯一情况是当一个范围的结束在另一个范围的开始之前。所以我们想要!(x2 < y1 || x1 > y2)它等价于上面。
这很容易扭曲正常人的大脑，所以我找到了一个更容易理解的视觉方法:
勒解释
如果两个范围“太胖”，无法放入正好是两者宽度之和的槽中，那么它们就会重叠。
对于范围[a1, a2]和[b1, b2]，这将是:
/**
* we are testing for:
* max point - min point < w1 + w2
**/
if max(a2, b2) - min(a1, b1) < (a2 - a1) + (b2 - b1) {
// too fat -- they overlap!
}
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
