تحسين أداء رمز Java للبحث عن أكبر قوة للعدد 2

في الكود المقدم، يظهر أن الهدف من الطريقة largestPowerOf2 هو العثور على أكبر قوة للرقم 2 التي تكون أقل من الرقم المعطى. الكود يستخدم حلقة while لحساب القوة المطلوبة ويستخدم دالة Math.pow لحساب الناتج. ومع ذلك، هناك خطأ في الطريقة يتسبب في نتائج غير متوقعة عند تشغيلها مع n=64.

عند دراسة الكود، يظهر أن الخطأ يحدث في الشرط if(x == n) حيث يتم مقارنة القوة الحسابية x مع القيمة n والتي قد تكون مختلفة. في حالتنا، يتم حساب x باستخدام Math.pow(2,i) ولكن القيمة المقارنة هي n بعد تحديث قيمتها في الحلقة. لذلك، يجب تعديل الشرط ليكون if(x == n) إلى if(x * 2 == n).

بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحسين الكود بحذف الجزء الخاص بالطباعة System.out.printf و System.out.println حيث لا يلزم في هذا السياق. الكود المعدل يظهر كما يلي:

javaCopy code
/**
 * Complete the method to find the largest power of 2 less than the given number
 * Use a loop
 */

public class MathUtil
{
    public int largestPowerOf2(int n)
    {
        //TODO: implement this method.
        int i = 0;
        while(n > 1)
        {
            n = n / 2;
            i++;
        }

        int x = (int)Math.pow(2,i);

        if(x * 2 == n)
        {
             return (int)Math.pow(2,i - 1);
        }
        else
        {
          return (int)Math.pow(2, i);
        }
    }
}

بهذا التعديل، يجب أن يعمل الكود بشكل صحيح ويُرجى تجربته مع n=64 للتحقق من النتيجة المتوقعة.

في هذا السياق، يمكن توسيع فهمنا لمشكلتك من خلال التركيز على عدة نقاط. أولاً، يُلاحظ أن الهدف من الكود هو البحث عن أكبر قوة للعدد 2 التي تكون أقل من العدد المعطى. يتم ذلك باستخدام حلقة while حيث يتم تقسيم العدد n على 2 حتى يصبح أقل من 1، وفي كل تكرار يتم زيادة قوة 2 المحتملة i.

على الرغم من التعديل السابق الذي تم إجراؤه لتصحيح الشرط في الكود، إلا أن هناك تحسينات إضافية يمكن إجراؤها. على سبيل المثال، يمكن استخدام عمليات الضرب والقسمة بدلاً من دالة Math.pow لتحسين أداء الكود.

الكود المعدل يظهر كما يلي:

javaCopy code
public class MathUtil
{
    public int largestPowerOf2(int n)
    {
        int i = 0;

        while (n > 1)
        {
            n /= 2;
            i++;
        }

        int result = 1;

        // تحسين الأداء: استخدام الضرب بدلاً من Math.pow
        for (int j = 0; j < i - 1; j++)
        {
            result *= 2;
        }

        return result;
    }
}

هذا التعديل يستخدم عمليات الضرب بدلاً من Math.pow، مما يساعد في تحسين أداء الكود. يُشير إلى أن الهدف النهائي هو الحصول على قوة 2 المطلوبة بدلاً من تحديد n بناءً على الشرط المذكور سابقًا.