使用C++編寫高效的for循環

一、減少循環次數

對於一般的for循環，我們可以通過減少循環次數來提高執行效率。比如，對於一個數組，如果我們想從第一個元素遍歷到最後一個元素，我們可以使用以下方法：

for(int i=0;i<n;i++){
    //操作代碼
}

其中n表示數組的長度。但是，這種寫法會在每次循環中都計算一次數組長度n。為了避免這種情況，我們可以將n存儲在一個變量中，然後使用這個變量代替數組長度：

int len = n;
for(int i=0;i<len;i++){
    //操作代碼
}

這種寫法可以減少循環次數，提高執行效率。

二、避免使用浮點運算

在C++中，浮點運算的執行效率通常比整數運算要慢得多。如果在循環中使用浮點運算，會嚴重影響執行效率。因此，在編寫循環代碼時，我們應該避免使用浮點運算。比如，如果我們需要對一個數組中的元素求和，我們可以使用以下代碼：

int sum = 0;
for(int i = 0; i < n; i++){
    sum += arr[i];
}

如果我們把sum定義為浮點數，或者在計算sum時使用浮點運算，會降低執行效率。

三、避免重複計算

在循環中，如果需要計算一些常量，我們應該將這些常量計算出來，然後在循環中重複使用。比如，如果我們需要計算一個數組中所有元素的平均值，我們可以這樣寫：

int sum = 0;
for(int i = 0; i < n; i++){
    sum += arr[i];
}
double avg = (double)sum / n;
for(int i = 0; i < n; i++){
    if(arr[i] > avg){
        //操作代碼
    }
}

在這個例子中，我們在第一個循環中計算出數組中所有元素的和sum，然後使用這個sum計算平均值avg，並在第二個循環中重複使用avg。這樣可以避免重複計算，提高執行效率。

四、使用引用避免值複製

在C++中，如果我們對某個對象進行值傳遞，會創建該對象的一份拷貝，從而降低執行效率。因此，在循環中，我們應該儘可能地使用引用而不是值傳遞。比如，在調用函數時，我們可以使用引用傳遞數組：

void func(int &arr){
    //操作代碼
}
for(int i = 0; i < n; i++){
    func(arr[i]);
}

這樣可以避免數組元素的值被複製造成性能損失。

五、使用迭代器

在C++中，迭代器是一種能夠遍歷STL容器的對象。使用迭代器可以方便地遍歷容器，而且效率比普通的for循環要高得多。例如，對於vector容器，我們可以使用以下代碼：

vector<int> vec;
for(auto iter = vec.begin();iter != vec.end(); iter++){
    //操作代碼
}

這個例子中，我們使用auto關鍵字定義了一個迭代器iter，然後使用begin()和end()函數分別指向容器的起始位置和末尾位置。在循環中，我們可以通過迭代器來訪問容器中的元素。