查表技術英文解釋翻譯、查表技術的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 table look-up technique
分詞翻譯:
查表的英語翻譯:
【計】 look-up; look-up table; table look-at; table look-up; TLU
技術的英語翻譯:
art; science; skill; technique; technology
【計】 switching technique; techno
【醫】 technic; technique
【經】 technique; technology
專業解析
查表技術(Lookup Table Technique)是一種通過預先計算并存儲結果,在需要時直接檢索對應值來替代實時計算的優化方法。其核心思想是“以空間換時間”,通過犧牲存儲空間來換取更快的執行速度。在英文中常表述為Lookup Table (LUT) 或Lookup Table Technique。
核心原理與技術要點:
- 預計算與存儲: 在程式運行前或初始化階段,根據特定函數或映射關系,預先計算出所有(或關鍵)可能的輸入值對應的輸出結果,并将這些輸入-輸出對存儲在數據結構(通常是數組或哈希表)中。例如,計算三角函數時,可以預先計算好0°到90°之間每隔1°的sin值并存入數組。
- 索引與檢索: 當需要計算結果時,不再執行複雜的計算過程,而是将輸入值作為索引(Index)或鍵(Key),直接到存儲好的表中查找(Lookup)對應的輸出值。例如,需要sin(30°)時,直接訪問數組中索引為30的位置獲取預存的值。
- 應用場景:
- 複雜函數計算加速: 如三角函數、指數函數、對數函數等,實時計算耗時,查表極快。
- 數據轉換與映射: 如顔色空間轉換(RGB到YUV)、伽馬校正、編碼解碼(如Base64)。
- 狀态機與邏輯實現: 用表驅動方式實現狀态轉移或複雜邏輯判斷,提高可讀性和執行效率。
- 硬件優化: 在FPGA、ASIC設計中,LUT是基本邏輯單元,用于實現組合邏輯功能。
- 資源受限系統: 在嵌入式系統、微控制器中,查表是節省計算資源(CPU時間)的有效手段。
優勢與局限:
- 優勢: 執行速度極快(O(1)時間複雜度),可顯著提升性能;實現簡單直觀;在計算複雜、調用頻繁的場景下優勢明顯。
- 局限: 占用内存/存儲空間;精度受限于表的粒度和存儲方式(如插值可緩解但不完全解決);當輸入範圍大或精度要求高時,表可能變得非常龐大。
權威參考來源:
- 《計算機程式設計藝術》系列 (The Art of Computer Programming) - Donald Knuth: 這套經典著作深入探讨了算法設計與分析,其中多處涉及查表技術作為優化策略的應用。Knuth在讨論哈希表、隨機數生成、函數計算優化等内容時,都體現了查表的思想。 (參考鍊接示例:可在權威計算機科學圖書館或出版社官網查找,如:https://www-cs-faculty.stanford.edu/~knuth/taocp.html - 此為Knuth個人主頁,包含著作信息)
- 《ARM System Developer's Guide》 - Andrew Sloss, Dominic Symes, Chris Wright: 這本嵌入式系統開發權威指南詳細介紹了在資源受限的ARM架構系統上進行優化的各種技術。其中明确讨論了使用查找表來加速數學運算(如定點數運算、三角函數)和減少處理器周期消耗的具體方法和實例。 (參考鍊接示例:可在Elsevier等科技出版社官網查找:https://www.elsevier.com/books/arm-system-developers-guide/sloss/978-1-55860-874-0 - 此為Elsevier官網書籍頁面)
- IEEE Xplore Digital Library: IEEE作為電子工程和計算機科學領域的頂級學術組織,其數字圖書館收錄了大量關于硬件設計(如FPGA中的LUT應用)、嵌入式系統優化、實時計算加速等主題的論文,其中查表技術是高頻出現的優化手段。搜索關鍵詞如 "lookup table optimization", "LUT FPGA", "table-driven methods" 可找到大量專業文獻。 (參考鍊接:https://ieeexplore.ieee.org/)
- Wikipedia - Lookup Table: 維基百科的“查找表”詞條提供了基礎定義、原理、應用場景和簡單示例,是快速了解該概念的入門參考資料。雖然維基百科本身需謹慎引用,但其内容通常有參考文獻可追溯。 (參考鍊接:https://en.wikipedia.org/wiki/Lookup_table)
說明: 由于直接提供有效、長期穩定的具體技術文檔鍊接較為困難(鍊接易失效),以上來源标注了權威的著作名稱、作者及出版社或組織名稱。讀者可通過這些信息在圖書館、學術數據庫(如IEEE Xplore, ACM Digital Library, ScienceDirect)或官方出版社網站查找具體内容。維基百科鍊接相對穩定,但建議結合更專業的文獻使用。
網絡擴展解釋
查表技術是一種通過預先存儲數據表、直接查詢替代實時計算的優化方法,其核心原理是“以空間換時間”。以下是詳細解析:
一、技術定義與原理
查表技術将複雜運算結果或固定映射關系預先存儲在表格中(通常位于程式存儲器如ROM中),運行時通過索引直接獲取結果。例如,數碼管顯示數字時,0-9對應的段碼存儲在表中,程式通過輸入數字的索引值直接讀取對應段碼,避免實時計算。
二、實現流程
- 建表:将常用數據(如函數計算結果、編碼映射)按規律存入連續内存單元。例如,三角函數值或ASCII碼表。
- 索引計算:根據輸入參數生成表内地址偏移量。彙編中常用寄存器存儲索引,Java等高級語言通過數組下标實現。
- 數據訪問:通過索引直接提取結果。單片機中使用MOVC指令讀取程式存儲器中的表數據。
三、應用場景
- 嵌入式系統:如51單片機中數碼管段碼轉換,雷達系統的相位計算優化。
- 實時控制:替代複雜數學運算(如sinx、平方根),提升響應速度。
- 圖像處理:顔色查找表(LUT)用于gamma校正,将像素索引映射為輸出顔色值。
- 軟件開發:Java中通過數組實現數字與星期/月份的快速轉換。
四、優缺點分析
- 優點:
- 顯著提升執行效率,避免重複計算。
- 減少CPU計算負載,適用于資源受限的嵌入式設備。
- 缺點:
- 占用存儲空間,數據量大時可能影響内存使用。
- 數據表需預先确定,動态變化場景適用性有限。
五、典型實例
- 數碼管顯示:數字0x80對應段碼“8”。
- 三角函數查詢:預存0-90度正弦值,角度值為索引。
- 顔色校準:256色LUT表實現圖像色彩快速調整。
通過以上機制,查表技術成為硬件開發和實時系統中優化性能的關鍵手段。實際應用中需權衡存儲成本與計算效率,選擇合適場景使用。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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