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
反过来思考:如何使这两个范围不重叠?给定[x1, x2]，则[y1, y2]应在[x1, x2]之外，即y1 < y2 < x1或x2 < y1 < y2，这等价于y2 < x1或x2 < y1。
因此，使两个范围重叠的条件是:不(y2 < x1或x2 < y1)，这相当于y2 >= x1和x2 >= y1(与Simon接受的答案相同)。
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。
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);
};
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:
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。
