2012-02-02 126 views
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兩點之間的距離:最快的方法來計算兩個CGPoints之間的距離?

sqrt((x1-x2)^2 + (y1-y2)^2) 

有沒有辦法在Objective-C這樣做數學更快?

編輯:我想我需要澄清以上。我寫了上面的公式來澄清我用什麼公式計算距離。 ^並不是要表示異或 - 我只是想表示數學公式而不使用像pow或其他任何函數,所以我打算使用^來「提升電源關閉」。我想知道是否有人知道如果使用按位運算符,或者在程序集中編寫代碼會給出優化版本。我在iPhone/iPad應用程序中使用公式。

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比什麼快? – 2012-02-02 12:11:00

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我只是想知道如果有人知道執行這種計算的最快方法。通常我只是寫出公式並使用pow或其他東西,但我不知道使用*還是使用按位運算符會產生更快的結果。 – xcoder 2012-02-03 04:32:21

回答

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不,如果您需要準確的距離,您無法擊敗該公式。

雖然要清楚^不是用於平方值的運算符,而是用於執行xor的位運算符。

你會需要像

double dx = (x2-x1); 
double dy = (y2-y1); 
double dist = sqrt(dx*dx + dy*dy); 

如果你可以只用方形生活(這是有用的,當你只是想這樣做的距離排序,你可以用更有效的

double dx = (x2-x1); 
double dy = (y2-y1); 
double dist = dx*dx + dy*dy; 

這將至少爲解決戰俘一樣好。在最壞的情況,POW()將使用堆棧和效率較低,但也許你的編譯器把它變成X * X這種情況。

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+1你可以確定'pow'至少比'*'長一個數量級,我不認爲編譯器可以優化'pow',因爲它不能確定它沒有被一個完全不同的稱爲'pow'的函數取代。 – 2012-02-03 00:54:50

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另外,'hypot(dx,dy)'。 – 2014-08-13 13:40:32

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double dist = sqrt (pow((x1-x2), 2) + pow((y1-y2), 2)); 

考慮x1, x2, y1, y2floatdouble或整數。

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我不認爲通用指數函數(pow)計算正方形比簡單乘法要快。 – 2012-02-03 05:25:49

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在Intel的Mac鏘將編譯:

double distance = ({double d1 = x1 - x2, d2 = y1 - y2; sqrt(d1 * d1 + d2 * d2); }); 

成總計6個指令的數學:子,MUL,子,MUL,添加,SQRT;很難打敗。 (sqrt是單個指令,但需要多個週期)。

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關於這裏可以改進的唯一的東西是平方根計算函數。

我已經試過這兩個功能(在Wikipedia article on square root computation找到)來計算近似平方根值:

float fsqrt(float x) 
{ 
    float xhalf = 0.5f * x; 
    union 
    { 
    float x; 
    int i; 
    } u; 

    u.x = x; 
    u.i = 0x5f3759df - (u.i >> 1); 
    x *= u.x * (1.5f - xhalf * u.x * u.x); 

    return x; 
} 

float fsqrt2(float z) 
{ 
    union 
    { 
     int tmp; 
     float f; 
    } u; 

    u.f = z; 

    /* 
    * To justify the following code, prove that 
    * 
    * ((((val_int/2^m) - b)/2) + b) * 2^m = ((val_int - 2^m)/2) + ((b + 1)/2) * 2^m) 
    * 
    * where 
    * 
    * val_int = u.tmp 
    * b = exponent bias 
    * m = number of mantissa bits 
    * 
    * . 
    */ 

    u.tmp -= 1 << 23; /* Subtract 2^m. */ 
    u.tmp >>= 1; /* Divide by 2. */ 
    u.tmp += 1 << 29; /* Add ((b + 1)/2) * 2^m. */ 

    return u.f; 
} 

但在我的酷睿2奔騰CPU,他們似乎並不比更快的x87 FPU FSQRT指令。看看他們的工作是否比平臺上的標準sqrtf()/sqrt()快,並且準確度足夠。

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只是提供這個作爲一個簡單,漂亮的解決方案。這很可能不會比以前給出的更快,只是更短。我個人正在使用hypot

double dist = hypot((x1-x2), (y1-y2)); 

根據docs,這會返回「平方根(x^2 + y^2)」。

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