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工程Euler 7 Scala问题

mutable scala arrays

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nishu · 技术社区 · 15 年前

我试着用scala 2.8解决project euler问题7

我实现的第一个解决方案需要大约8秒

def problem_7:Int = {
    var num = 17;
    var primes = new ArrayBuffer[Int]();
    primes += 2
    primes += 3
    primes += 5
    primes += 7
    primes += 11
    primes += 13

    while (primes.size < 10001){

        if (isPrime(num, primes)) primes += num
        if (isPrime(num+2, primes)) primes += num+2

        num += 6
    }
    return primes.last;
}

def isPrime(num:Int, primes:ArrayBuffer[Int]):Boolean = {
    // if n == 2 return false;
    // if n == 3 return false;
    var r = Math.sqrt(num)  
    for (i <- primes){
        if(i <= r ){
            if (num % i == 0) return false;
        }
    }
    return true;
}

后来我尝试了同样的问题,但没有在数组缓冲区中存储质数。这需要118秒。

def problem_7_alt:Int = {
    var limit = 10001;
    var count = 6;
    var num:Int = 17;

    while(count < limit){

        if (isPrime2(num)) count += 1;
        if (isPrime2(num+2)) count += 1;

        num += 6;
    }
    return num;
}

def isPrime2(n:Int):Boolean = {
    // if n == 2 return false;
    // if n == 3 return false;

    var r = Math.sqrt(n)
    var f = 5;
    while (f <= r){
        if (n % f == 0) {
            return false;
        } else if (n % (f+2) == 0) {
            return false;
        }
            f += 6;
    }
    return true;
}

我尝试在scala中使用各种可变数组/列表实现,但无法使解决方案更快。我不认为将int存储在10001大小的数组中会使程序变慢。在scala中使用列表/数组有更好的方法吗?

4 回复 | 直到 10 年前

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Rex Kerr 15 年前

如果使用正确的算法,使用array应该可以使它在大约0秒内工作。例如,在我的系统上,这大约需要7毫秒:

class Primes(bufsize: Int) {
  var n = 1
  val pbuf = new Array[Int](bufsize max 1)
  pbuf(0) = 2
  def isPrime(num: Int): Boolean = {
    var i = 0
    while (i < n && pbuf(i)*pbuf(i) <= num) {
      if (num % pbuf(i) == 0) return false
      i += 1
    }
    if (pbuf(i)*pbuf(i) < num) {
      i = pbuf(i)
      while (i*i <= num) {
        if (num % i == 0) return false
        i += 2
      }
    }
    return true;
  }
  def fillBuf {
    var i = 3
    n = 1
    while (n < bufsize) {
      if (isPrime(i)) { pbuf(n) = i; n += 1 }
      i += 2
    }
  }
  def lastPrime = { if (n<bufsize) fillBuf ; pbuf(pbuf.length-1) }
}
object Primes {
  def timedGet(num: Int) = {
    val t0 = System.nanoTime
    val p = (new Primes(num)).lastPrime
    val t1 = System.nanoTime
    (p , (t1-t0)*1e-9)
  }
}

结果(在第二次调用时;第一次有一些开销):

scala> Primes.timedGet(10001)
res1: (Int, Double) = (104743,0.00683394)

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Daniel C. Sobral 15 年前

问题是 ArrayBuffer 是参数化的,所以它真正存储的是对 Object . 任何提及 Int 根据需要自动装箱和拆箱,这使得它非常慢。Scala 2.7的速度非常慢,它使用Java原语来执行,这非常缓慢。scala 2.8采用了另一种方法,使其更快。但任何拳击/开膛动作都会让你慢下来。此外,您首先要查找 小精灵 在堆里,然后再抬头寻找 java.lang.Integer 包含 int --两次内存访问,这使得它比其他解决方案慢得多。

当scala集合变得专门化时,应该会更快。我不知道这是否足以打败你的第二个版本。

现在,你能做的就是利用 Array 相反。因为Java 数组 不清除,避免装箱/拆箱。

此外,当您用于理解时,您的代码有效地存储在为每个元素调用的方法中。因此,您还进行了许多方法调用,这是速度较慢的另一个原因。唉,有人为scala编写了一个插件,它至少优化了一个实例以避免出现这种情况。

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Khaled Alshaya 15 年前

我认为你必须跳出框框思考:)

因为问题是可以处理的,所以可以使用 Sieve of Eratosthenes 有效地解决它。

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ams 15 年前

这是一个递归的解决方案(使用第一个解决方案中的isprime函数)。选择不变性(即尽量不使用 var 所以我在这里做过(事实上没有 var S或 val S!)。不过,我这里没有scala安装,所以不知道这是否真的更快!

def problem_7:Int = { 
  def isPrime_(n: Int) = (n % 6 == 1 || n % 6 == 5) && isPrime(n)
  def process(n: Int, acc: List[Int]): Int = {
    if (acc.size == 10001) acc.head
    else process(n+1, if isPrime_(n) n :: acc else acc) 
  }
  process(1, Nil)
}