Внимание спойлер: это связано с Проблемой 14 из Project Euler.
Следующему коду требуется около 15 с для выполнения. У меня есть нерекурсивное решение на Java, которое выполняется за 1с. Я думаю, что смогу приблизить этот код к этому.
import Data.List
collatz a 1 = a
collatz a x
| even x = collatz (a + 1) (x `div` 2)
| otherwise = collatz (a + 1) (3 * x + 1)
main = do
print ((foldl1' max) . map (collatz 1) $ [1..1000000])
Я провел профилирование с помощью +RHS -p
и заметил, что выделенная память велика и растет по мере роста входных данных. Для n = 100,000
выделяется 1gb(!), для n = 1,000,000
выделяется 13gb(!!!).
Но опять же, -sstderr
показывает, что хотя было выделено много байт, общее использование памяти составило 1мб, а производительность была 95%+, так что, возможно, 13гб - это красная строка.
Я могу придумать несколько вариантов:
Что-то не так строго, как нужно. Я уже обнаружил.
foldl1'
, но, возможно, мне нужно сделать больше? Можно ли пометить collatz
как строгий (имеет ли это вообще смысл?
collatz
не оптимизирует tail-call. Я думаю, что это должно быть так, но не
не знаю способа подтвердить.
Компилятор не делает некоторых оптимизаций, которые, как я думаю, он должен делать - напр.
только два результата collatz
должны быть в памяти в любой момент времени (max и current)
Есть предложения?
Это практически дубликат Почему это выражение на Haskell такое медленное?, хотя я отмечу, что быстрое решение на Java не должно выполнять мемоизацию. Есть ли способы ускорить это, не прибегая к ней?
Для справки, вот мой вывод профилирования:
Wed Dec 28 09:33 2011 Time and Allocation Profiling Report (Final)
scratch +RTS -p -hc -RTS
total time = 5.12 secs (256 ticks @ 20 ms)
total alloc = 13,229,705,716 bytes (excludes profiling overheads)
COST CENTRE MODULE %time %alloc
collatz Main 99.6 99.4
individual inherited
COST CENTRE MODULE no. entries %time %alloc %time %alloc
MAIN MAIN 1 0 0.0 0.0 100.0 100.0
CAF Main 208 10 0.0 0.0 100.0 100.0
collatz Main 215 1 0.0 0.0 0.0 0.0
main Main 214 1 0.4 0.6 100.0 100.0
collatz Main 216 0 99.6 99.4 99.6 99.4
CAF GHC.IO.Handle.FD 145 2 0.0 0.0 0.0 0.0
CAF System.Posix.Internals 144 1 0.0 0.0 0.0 0.0
CAF GHC.Conc 128 1 0.0 0.0 0.0 0.0
CAF GHC.IO.Handle.Internals 119 1 0.0 0.0 0.0 0.0
CAF GHC.IO.Encoding.Iconv 113 5 0.0 0.0 0.0 0.0
И -sstderr:
./scratch +RTS -sstderr
525
21,085,474,908 bytes allocated in the heap
87,799,504 bytes copied during GC
9,420 bytes maximum residency (1 sample(s))
12,824 bytes maximum slop
1 MB total memory in use (0 MB lost due to fragmentation)
Generation 0: 40219 collections, 0 parallel, 0.40s, 0.51s elapsed
Generation 1: 1 collections, 0 parallel, 0.00s, 0.00s elapsed
INIT time 0.00s ( 0.00s elapsed)
MUT time 35.38s ( 36.37s elapsed)
GC time 0.40s ( 0.51s elapsed)
RP time 0.00s ( 0.00s elapsed) PROF time 0.00s ( 0.00s elapsed)
EXIT time 0.00s ( 0.00s elapsed)
Total time 35.79s ( 36.88s elapsed) %GC time 1.1% (1.4% elapsed) Alloc rate 595,897,095 bytes per MUT second
Productivity 98.9% of total user, 95.9% of total elapsed
И решение на Java (не мое, взято с форумов Project Euler с удаленной мемоизацией):
public class Collatz {
public int getChainLength( int n )
{
long num = n;
int count = 1;
while( num > 1 )
{
num = ( num%2 == 0 ) ? num >> 1 : 3*num+1;
count++;
}
return count;
}
public static void main(String[] args) {
Collatz obj = new Collatz();
long tic = System.currentTimeMillis();
int max = 0, len = 0, index = 0;
for( int i = 3; i < 1000000; i++ )
{
len = obj.getChainLength(i);
if( len > max )
{
max = len;
index = i;
}
}
long toc = System.currentTimeMillis();
System.out.println(toc-tic);
System.out.println( "Index: " + index + ", length = " + max );
}
}