Как можно оптимизировать сложные циклические алгоритмы?

Для оптимизации сложных циклических алгоритмов можно использовать следующие методы:

• Размыкание цикла. dzen.ru Если внутри цикла есть условный оператор if-else, и принятие решения внутри цикла происходит на каждой итерации, то можно разомкнуть цикл, приняв решение вне цикла. dzen.ru Это позволит исключить инструкцию проверки условия при каждой итерации, если условие не изменяется во время итераций цикла. dzen.ru
• Объединение циклов. dzen.ru Если два цикла работают с одним набором элементов, их можно объединить для устранения затрат на выполнение дополнительного цикла. dzen.ru Важно, чтобы совпадали диапазоны изменения данных. dzen.ru
• Развёртывание цикла. dzen.ru en.wikipedia.org Количество инструкций в цикле увеличивается, то есть за одну итерацию выполняется либо несколько инструкций, либо более сложная инструкция, которая может быть разбита компилятором на несколько. dzen.ru Это позволяет увеличить количество инструкций, которые могут быть исполнены параллельно, а также более интенсивно задействовать регистры процессора, кэш данных и исполнительные устройства. dzen.ru
• Расщепление цикла. dzen.ru Цикл разбивают на несколько циклов, при этом все эти циклы имеют одинаковые диапазоны изменения индекса, только содержат разные части тела исходного цикла. dzen.ru Такая оптимизация помогает выполнить цикл на нескольких потоках или на различных ядрах CPU. dzen.ru
• Разделение циклов на блоки. habr.com Если тело цикла сложное, то можно применить эту оптимизацию для более лучшего расположения данных в памяти и улучшения использования кэшей. habr.com

Перед применением какой-либо оптимизации рекомендуется вынести из цикла все переменные, которые в нём не изменяются. habr.com