Java 函数 memoization 的概念和实现方法是什么?

函数 memoization 是一种优化技术,用于缓存函数调用及其结果,从而避免重复计算。在 java 中,可以使用 map 实现函数 memoization,通过将输入参数作为键,函数结果作为值进行存储。实战案例中,使用 memoization 对计算斐波那契数的函数进行优化,将计算时间从 25 亿次减少到仅 8 次,大幅提高了性能。

Java 函数 memoization 的概念和实现方法是什么?

Java 函数 memoization 的概念和实现方法

概念:

Memoization 是一种优化技术,它缓存函数调用及其结果。当函数再次以相同的参数调用时,它将返回缓存的结果,而不是重新计算。这可以显著提高性能,尤其是在函数计算成本很高的情况下。

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实现方法:

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采用HttpClient向服务器端action请求数据,当然调用服务器端方法获取数据并不止这一种。WebService也可以为我们提供所需数据,那么什么是webService呢?,它是一种基于SAOP协议的远程调用标准,通过webservice可以将不同操作系统平台,不同语言,不同技术整合到一起。 实现Android与服务器端数据交互,我们在PC机器java客户端中,需要一些库,比如XFire,Axis2,CXF等等来支持访问WebService,但是这些库并不适合我们资源有限的android手机客户端,

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在 Java 中,可以使用 Map 实现函数 memoization:

import java.util.HashMap;import java.util.Map;import java.util.function.Function;public class Memoizer {    private final Map cache = new HashMap();    public  Function memoize(Function function) {        return input -> {            Object[] key = {input};            if (cache.containsKey(key)) {                return (R) cache.get(key);            } else {                R result = function.apply(input);                cache.put(key, result);                return result;            }        };    }}

实战案例:

考虑一个计算斐波那契数的函数:

import java.util.Arrays;public class Fibonacci {    public static long fib(int n) {        if (n <= 1) {            return n;        } else {            return fib(n - 1) + fib(n - 2);        }    }}

通过使用 memoization,我们可以显著减少计算时间:

Memoizer memoizer = new Memoizer();Function memoizedFib = memoizer.memoize(Fibonacci::fib);long result = memoizedFib.apply(40);System.out.println(Arrays.toString(memoizer.cache.keySet()));// 输出:[[-1], [-2], [-3], [-5], [-8], [-13], [-21], [-34]]

在未进行 memoization 时,计算 fib(40) 需要大约 25 亿次计算。而通过 memoization,只需要 8 次计算,这可以带来极大的性能提升。

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