如何优化统计数组和、奇偶数量的C++代码，获得执行时间更短的算法？

1 现有代码的优化方案 #

现有代码存在明显的优化空间，优化后可以有效减少执行时间，核心思路是减少不必要操作、提升IO效率，优化后的代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 关闭同步、解绑流提升IO速度
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr);
    int n;
    cin >> n;
    long long sum = 0;
    int odd_cnt = 0, even_cnt = 0;
    // 边读边计算，无需存储全部元素
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        int x;
        cin >> x;
        sum += x;
        // 位运算判断奇偶效率高于取模
        odd_cnt += (x & 1);
    }
    even_cnt = n - odd_cnt;
    cout << sum << " " << odd_cnt << " " << even_cnt << "\n";
    return 0;
}

主要优化点如下：

• 取消数组存储：不需要把所有输入元素缓存下来，边读取边计算即可，省去动态数组的内存开销，同时把原代码的两次遍历合并为一次，减少循环执行开销
• 加速输入输出：关闭cin和C标准IO的同步、解绑cin和cout，在输入量达到1e5量级时，IO速度能提升数倍
• 奇偶统计优化：用位运算x & 1替代取模运算x % 2判断奇偶，位运算执行效率更高；同时偶数个数可以直接用总个数减奇数个数得到，省去分支判断
• 避免无效内存操作：取消了动态数组申请，也就避免了原代码未释放数组带来的内存泄漏风险

2 代码优化方法的获取渠道 #

你可以通过以下几个渠道系统学习代码优化相关知识：

• 编程语言、编译器官方文档：官方会明确给出语言特性的性能差异、编译器内置的优化规则和使用建议
• 专业技术书籍：比如《深入理解计算机系统》可以帮你理解程序底层运行逻辑，《算法导论》讲解算法复杂度优化思路，对应编程语言的性能优化专项书籍会给出具体语言的落地优化技巧
• 编程竞赛相关内容：各类算法竞赛的经验分享、常见题型的实现方案中，会有大量针对执行速度、内存占用的实用优化技巧
• 性能调试工具实践：通过perf、gprof、VS性能分析器等工具实测代码运行瓶颈，针对性调整的经验积累是最有效的优化学习路径
• 行业技术分享：大厂技术团队公开的性能优化实践案例、线下技术沙龙的相关分享，也能获取到大量落地性强的优化经验

内容的提问来源于stack exchange，提问作者golden_hacker