Как я могу оптимизировать большое количество операций копирования и доступа в моем числовом солвере?

Я работаю над небольшим кусочком кода, который итеративно переносит плотность от одного временного шага к другому, пока не будет достигнуто время назначения

Код, над которым я работаю, имеет следующую форму:

1. инициализировать

2. пинг-понг между двумя буферами сейчас и далее

   1. вычислить новый уровень уточнения для следующего
   2. для каждого значения вектора now некоторое количество добавляется к следующему.

Мой вопрос: есть ли общий шаблон, как ускорить такой кусок кода?

Дополнительный вопрос: могу ли я реализовать это лучше / лучше, используя алгоритмы stl?

std::vector<double> ping;
std::vector<double> pong;
ping.reserve(1000000);
pong.reserve(1000000);std::vector* now= &ping;
std::vector* next = &pong;

Initialize(now);  // Fill first timestep
for(size_t t = 0; t < 1000; t++)  // timesteps
{
size_t M = now->size();
size_t N = calcNewRefinement(t, now);
next->resize(N);
for(size_t i = 0; i < N; i++) // all elements
{
for(size_t j = 0; j < now->size(); j++)
{
if (j > 0 && j < N)
(*next)[i] += ExpensiveFunction((*now)[j-1], (*now)[j], (*now)[j+1], (*next)[i])
else if (j == 0)
(*next)[i] += ExpensiveFunction2((*now)[j], (*now)[j+1], (*next)[i])
else if (j == M-1)
(*next)[i] += ExpensiveFunction3((*now)[j-1], (*now)[j], (*next)[i])
}
}
vector<double> *intermediate = now;
now = next;
next = intermediate;
}