面试题：Bash循环性能优化及嵌套循环的高级应用

#!/bin/bash

# 输入文件
input_file="matrix.txt"
# 输出文件
output_file="transposed_matrix.txt"

# 读取矩阵的行数和列数
num_rows=$(wc -l < "$input_file")
num_cols=$(head -n 1 "$input_file" | tr ' ' '\n' | wc -l)

# 初始化转置后的矩阵
for ((i = 0; i < num_cols; i++)); do
    for ((j = 0; j < num_rows; j++)); do
        transposed_matrix[$i,$j]=0
    done
done

# 读取矩阵并转置
while read -r line; do
    for ((i = 0; i < num_cols; i++)); do
        num=$(echo $line | cut -d ' ' -f $((i + 1)))
        for ((j = 0; j < num_rows; j++)); do
            if [ $j -eq $((i)) ]; then
                transposed_matrix[$j,$(($row_count - 1))]=$num
            fi
        done
    done
    ((row_count++))
done < "$input_file"

# 输出转置后的矩阵到文件
for ((i = 0; i < num_cols; i++)); do
    for ((j = 0; j < num_rows; j++)); do
        echo -n "${transposed_matrix[$i,$j]} "
    done
    echo ""
done > "$output_file"

性能优化

减少循环嵌套深度：在可能的情况下，尝试将多层嵌套循环合并成较少层次的循环，减少循环控制开销。例如，如果可以通过数学计算直接得到转置后矩阵元素的位置，就不需要多层循环来查找。
避免重复计算：在循环中，对于不随循环变量变化的计算，提前计算并存储结果，避免在每次循环中重复计算。如计算矩阵的行数和列数，只需要计算一次。
使用更高效的数据结构：Bash的数组虽然简单，但在处理大数据量时性能有限。如果可能，可以考虑使用外部工具如awk，awk在处理文本数据时通常比纯Bash脚本更高效，因为它对文本处理有专门的优化。
减少I/O操作：尽量减少文件的读写次数，一次性读取或写入大量数据，而不是逐行或逐个元素进行I/O操作。可以先将数据读入内存处理，最后一次性写入输出文件。

面试题：Bash循环性能优化及嵌套循环的高级应用

知识考点

面试题答案

性能优化