面试题：Fortran复杂表达式优化

Question

假设有一个Fortran程序，包含如下复杂表达式：(A * B + C) / (D - E * F) + G * (H - I) / J，其中A - J均为变量。已知该表达式在程序中频繁计算，为了提高程序运行效率，你会如何对其进行优化？请给出优化思路及优化后的代码示例（假设使用Fortran 90标准）。

Answer 1

1. 优化思路：
   • 减少重复计算。对于表达式中多次出现的子表达式，将其计算结果存储在临时变量中，避免重复计算。这样可以减少总的计算次数，提高运行效率。
2. 优化后的代码示例：

program optimized_expression
    implicit none
    real :: A, B, C, D, E, F, G, H, I, J
    real :: temp1, temp2, temp3, result
    ! 假设给变量A - J赋值
    A = 1.0
    B = 2.0
    C = 3.0
    D = 4.0
    E = 5.0
    F = 6.0
    G = 7.0
    H = 8.0
    I = 9.0
    J = 10.0

    temp1 = A * B + C
    temp2 = D - E * F
    temp3 = H - I
    result = temp1 / temp2 + G * temp3 / J

    write(*,*) '优化后的结果:', result
end program optimized_expression