Циклические массивы

info@vsetut.pro

Стать автором

Вернуться

Циклические массивы

13.07.2024 09:10:39 | Хабр

Хабы: Программирование

Во многих задачах, связанных с обработкой данных, возникает проблема нехватки памяти для их хранения.

Например, с датчика непрерывно поступают данные с частотой дискретизации F=1000 Гц, которые сохраняются в массиве. Однако, для анализа данных используется конечное временное окно наблюдения, например, T=10 секунд. Таким образом, при поступлении нового отсчета данных необходимы лишь последние N=T*F=10000 значений.

Подобные задачи возникают при фильтрации сигналов, построении индикаторов для торговли на биржах, в нейронных сетях.

Возможно несколько вариантов накопления данных для обработки в реальном масштабе времени:

1: Массив неограниченного объема. Недостаток: Избыточные затраты памяти.

2: Два массива по N элементов. При заполнении одного переключаемся на другой. Недостаток: сложность непрерывной обработки данных. Избыточные затраты памяти.

3: Массив N элементов. При заполнении очищаем. Недостаток: невозможность непрерывной обработки.

4: Массив N элементов. Сдвиг на элемент влево и запись нового элемента вместо N-го. Недостаток: Относительно большие затраты времени на сдвиг массива.

5: Массив N элементов циклический. Этот метод является самым эффективным из перечисленных. Для его реализации необходимо номер очередного элемента данных преобразовать в индекс элемента массива по модулю N.

Способ такого преобразования зависит от языка программирования. Рассмотрим это на примерах.

Например: Используем язык программирования с возможностью явного указания типа переменных. Если N=256, для хранения индекса применяем тип unsigned char; N=65536 - применяем тип unsigned short, N=4294967296 - применяем тип unsigned long.

Подробнее