Как оптимизировать мой C-код для решения квадратичных уравнений в R?

Question

Я просто хочу знать, как я могу оптимизировать свой код на C. Моя программа отлично работает, я тестировал ее со множеством разных значений, все хорошо. Тем не менее, я хотел бы сократить количество строк и написать свою программу в лучшем качестве. Вот исходный код:

#include <stdio.h> 
#include <math.h> 

int main(void) { 
    float a,b,c,x,x1,x2; 
    printf("aX^2 + bX + c = 0\n"); 
    printf("Type the value of a: "); 
    scanf("%f", &a); 
    printf("Type the value of b: "); 
    scanf("%f", &b); 
    printf("Type the value of c: "); 
    scanf("%f", &c); 

    if (a!=0 && b!=0 && c!=0){ 
     float delta = b*b - 4*a*c; 
     if (delta>0){ 
      x1 = (-b-sqrt(delta))/(2*a); 
      x2 = (-b+sqrt(delta))/(2*a); 
      printf("Solutions are x1 = %f and x2 = %f\n",x1,x2); 
     } 
     else if (delta == 0){ 
      x = -b/(2*a); 
      printf("One unique solution is x = %f\n", x); 
     } 
     else { 
      printf("No solutions !\n"); 
     } 
    } 
    if (a==0 && b!=0 && c!=0) 
     printf("One unique solution x = %f\n", -c/b); 
    if (a==0 && b==0 && c!=0) 
     printf("No solutions !\n"); 
    if (a==0 && b==0 && c==0) 
     printf("Set of solutions is R\n"); 
    if (a!=0 && b==0 & c!=0) { 
     x = -c/a; 
     if(x>=0) 
      printf("Two soltions x = %f et -x = %f\n", sqrt(x),-sqrt(x)); 
     else{ 
      printf("No solutions !\n"); 
     } 
    } 
    if (a!=0 && b==0 && c==0) 
     printf("One unique x = 0\n"); 

} 

Answer 1

Вы можете использовать этот пример, чтобы оптимизировать код:

#include <stdio.h> 
#include <math.h> 

int main() 
{ 
    double a, b, c, determinant, root1,root2, realPart, imaginaryPart; 

    printf("Enter coefficients a, b and c: "); 
    scanf("%lf %lf %lf",&a, &b, &c); 

    if(a==0 && b!=0 && c!=0){ 
    root1 = -c/b; 
    printf("linear equation root = -c/b = %.2lf", root1); 
    }else{ 

    determinant = b*b-4*a*c; 

    // condition for real and different roots 
    if (determinant > 0) 
    { 
    // sqrt() function returns square root 
     root1 = (-b+sqrt(determinant))/(2*a); 
     root2 = (-b-sqrt(determinant))/(2*a); 

     printf("root1 = %.2lf and root2 = %.2lf",root1 , root2); 
    } 

    //condition for real and equal roots 
    else if (determinant == 0) 
    { 
     root1 = root2 = -b/(2*a); 

     printf("root1 = root2 = %.2lf;", root1); 
    } 

    // if roots are not real 
    else 
    { 
     realPart = -b/(2*a); 
     imaginaryPart = sqrt(-determinant)/(2*a); 
     printf("root1 = %.2lf+%.2lfi and root2 = %.2f-%.2fi", realPart, imaginaryPart, realPart, imaginaryPart); 
    } 
} 
    return 0; 
} 

• Если определитель больше 0, то корни вещественны и различны.
• Если определитель равен 0, корни действительны и равны.
• Если определитель меньше 0, корни сложны и различны.

Так,

Sample image

Answer 2

Одна небольшая оптимизация: использовать else if вместо всех сырьевых if с. Это позволит избежать ненужных сравнений после того, как будет выполнено условие if.

Вы также можете поэкспериментировать с порядком инструкций if. Если какие-либо условия чаще всего верны для ваших случаев использования, тогда они должны быть первыми.

Answer 3

Поскольку вы в основном строить государственную машину, давайте на самом деле сделать так:

int state = (a == 0) ? 0 : 1; 
state |= (b == 0) ? 0 : 2; 
state |= (c == 0) ? 0 : 4; 

switch(state) 
{ 
    case 0: // All co-efficents 0 Domain R print 
     break; 
    case 1: // Only a coefficient: 0 case 
     break; 
    case 2: // Only b coefficient 0 case. 
     break; 
    case 3: // a and b coefficient case - one root 0, other linear. 
     break; 
    case 4: // Only c case - no solutions 
     break; 
    case 5: // a and c case 
     break; 
    case 6: // b and c case (linear) 
     break; 
    case 7: // a,b,c all here - do full quadratic solve. 
     break; 
    default: 
     // This should never happen - assert and exit. 
     break; 
} 

Таким образом, все ваши дела четко определены. Каждый случай также мог бы вызвать функцию. Или, еще один шаг, массив указателей функций для каждого случая, полностью и правильно названный.

Answer 4

1) Некоторые части расчетов повторяются. Разбейте вычисления на более мелкие куски, сохраните результаты в переменных и используйте их для создания необходимых результатов.

2) Вы можете полностью исключить специальную обработку корпуса a!=0 && b==0 & c!=0 (хотя вам нужно изменить некоторые другие тесты).

3) Некоторые операции (например, запрос и чтение) повторяются. Сделайте это в функции, которая принимает аргумент (например, строка для подсказки).

4) В первой строке, где вы печатаете «Нет решений», на самом деле существуют сложные или воображаемые решения. Второе место - другой тип решения.

5) Возможно, сломать некоторые из повторных вычислений (пункт 1) на отдельные функции.

6) Немного продвинутый: ваш код не будет хорошо работать с пользователем, который вводит мусор (нечисловой) ввод.