我将此解决方案写入Project Euler #5。
import time
start_time = time.time()
def ProjectEulerFive (m = 20):
a = m
start = 2
while (m % start) == 0:
start += 1
b = start
while b < m:
if ( a % b) != 0:
a += m
b = start
continue
else:
b += 1
return a
import sys
if (len(sys.argv)) > 2:
print "error: this function takes a max of 1 argument"
elif (len(sys.argv)) == 2:
print ProjectEulerFive(int(sys.argv[1]))
else:
print ProjectEulerFive();
print "took " + str(time.time() - start_time ) + " seconds"
占用我的系统大约8.5秒。
然后我决定与其他人的解决方案进行比较。我找到了这个 Project Euler 5 in Python - How can I optimize my solution?
我没想过独特的素因子化。
但无论如何,一个据称优化的非基于因子分解的解决方案在那里发布:
import time
start_time = time.time()
check_list = [11, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 20]
def find_solution(step):
for num in xrange(step, 999999999, step):
if all(num % n == 0 for n in check_list):
return num
return None
if __name__ == '__main__':
solution = find_solution(20)
if solution is None:
print "No answer found"
else:
print "found an answer:", solution
print "took " + str(time.time() - start_time ) + " seconds"
占用我的系统约37秒
即使我不必要地检查3,4,5,6,7,8,9,10和12的可分性,我的代码也快4倍。
我是python的新手,无法看到效率低下的地方。
修改
我做了另一次测试。
import time
start_time = time.time()
def ProjectEulerFive (m = 20):
ls = [11, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]
a = m
i = 0
while i < len(ls):
if ( a % ls[i]) != 0:
a += m
i = 0
continue
else:
i += 1
return a
print ProjectEulerFive();
print "took " + str(time.time() - start_time ) + " seconds"
占用我的系统6秒,但是这个:
import time
start_time = time.time()
def ProjectEulerFive (m = 20):
a = m
start = 11
b = start
while b < m:
if ( a % b) != 0:
a += m
b = start
continue
else:
b += 1
return a
print ProjectEulerFive()
print "took " + str(time.time() - start_time ) + " seconds"
大约需要3.7秒
答案 0 :(得分:5)
这应该没有时间:
def gcd(a, b):
if (b == 0): return a
else: return gcd(b, a%b)
def lcm(a, b):
return abs(a*b) / gcd(a, b)
def euler5(n):
if (n == 1): return 1
else: return lcm(n, euler5(n-1))
print euler5(20)
答案 1 :(得分:5)
我看到虽然发布了更快的解决方案,但实际上没有人回答过这个问题。事实上,这是一个相当难以回答的问题!基本的解释是函数调用相对昂贵。但是,为了使这个结论具有说服力,我将不得不深入研究Python内部。做好准备!
首先,我将使用dis.dis
从“优化”解决方案中反汇编(您的第三个版本)ProjectEulerFive
和find_solution
。这里有很多,但只需快速扫描即可确认您的代码根本不调用任何功能:
>>> dis.dis(ProjectEulerFive)
2 0 LOAD_FAST 0 (m)
3 STORE_FAST 1 (a)
3 6 LOAD_CONST 1 (11)
9 STORE_FAST 2 (start)
4 12 LOAD_FAST 2 (start)
15 STORE_FAST 3 (b)
5 18 SETUP_LOOP 64 (to 85)
>> 21 LOAD_FAST 3 (b)
24 LOAD_FAST 0 (m)
27 COMPARE_OP 0 (<)
30 POP_JUMP_IF_FALSE 84
6 33 LOAD_FAST 1 (a)
36 LOAD_FAST 3 (b)
39 BINARY_MODULO
40 LOAD_CONST 2 (0)
43 COMPARE_OP 3 (!=)
46 POP_JUMP_IF_FALSE 71
7 49 LOAD_FAST 1 (a)
52 LOAD_FAST 0 (m)
55 INPLACE_ADD
56 STORE_FAST 1 (a)
8 59 LOAD_FAST 2 (start)
62 STORE_FAST 3 (b)
9 65 JUMP_ABSOLUTE 21
68 JUMP_ABSOLUTE 21
11 >> 71 LOAD_FAST 3 (b)
74 LOAD_CONST 3 (1)
77 INPLACE_ADD
78 STORE_FAST 3 (b)
81 JUMP_ABSOLUTE 21
>> 84 POP_BLOCK
12 >> 85 LOAD_FAST 1 (a)
88 RETURN_VALUE
现在让我们看一下find_solution
:
>>> dis.dis(find_solution)
2 0 SETUP_LOOP 58 (to 61)
3 LOAD_GLOBAL 0 (xrange)
6 LOAD_FAST 0 (step)
9 LOAD_CONST 1 (999999999)
12 LOAD_FAST 0 (step)
15 CALL_FUNCTION 3
18 GET_ITER
>> 19 FOR_ITER 38 (to 60)
22 STORE_DEREF 0 (num)
3 25 LOAD_GLOBAL 1 (all)
28 LOAD_CLOSURE 0 (num)
31 BUILD_TUPLE 1
34 LOAD_CONST 2 (<code object <genexpr> at
0x10027eeb0, file "<stdin>",
line 3>)
37 MAKE_CLOSURE 0
40 LOAD_GLOBAL 2 (check_list)
43 GET_ITER
44 CALL_FUNCTION 1
47 CALL_FUNCTION 1
50 POP_JUMP_IF_FALSE 19
4 53 LOAD_DEREF 0 (num)
56 RETURN_VALUE
57 JUMP_ABSOLUTE 19
>> 60 POP_BLOCK
5 >> 61 LOAD_CONST 0 (None)
64 RETURN_VALUE
很明显,(a)这段代码不那么复杂,但(b)它也称为三种不同的函数。第一个只是对xrange
的单个调用,但其他两个调用出现在最外面的for循环中。第一个电话是对all
的呼叫;我怀疑,第二个是调用生成器表达式的next
方法。但是 功能是什么并不重要;重要的是它们在循环中被调用。
现在,你可能会想到“有什么大不了的?”这里。这只是一个函数调用;这里或那里几纳秒 - 对吗?但实际上,那些纳秒加起来了。由于最外层循环遍历总共232792560 / 20 == 11639628
个循环,因此任何开销都会乘以超过1,100万。使用%timeit
中ipython
命令的快速计时表明,函数调用 - 所有这一切 - 在我的机器上花费大约120纳秒:
>>> def no_call():
... pass
...
>>> def calling():
... no_call()
...
>>> %timeit no_call()
10000000 loops, best of 3: 107 ns per loop
>>> %timeit calling()
1000000 loops, best of 3: 235 ns per loop
因此,对于while循环中出现的每个函数调用,120 nanoseconds * 11000000 = 1.32 seconds
花费的时间更长。如果我是正确的,第二个函数调用是对生成器表达式的next
方法的调用,那么该函数被调用甚至更多次,每次迭代通过genex调用一次 - 每个循环可能需要3-4次平均而言。
现在来测试这个假设。如果函数调用是问题,那么消除函数调用就是解决方案。我们看看......
def find_solution(step):
for num in xrange(step, 999999999, step):
for n in check_list:
if num % n != 0:
break
else:
return num
return None
这是find_solution
的一个版本,几乎完全与原始版本使用for/else
语法的版本完全相同。唯一的函数调用是外部函数调用xrange
,这不应该导致任何问题。现在,当我计时原版时,花了11秒钟:
found an answer: 232792560
took 11.2349967957 seconds
让我们看看这个新的改进版本管理的内容:
found an answer: 232792560
took 2.12648200989 seconds
这比我机器上ProjectEulerFive
的最快版本的性能更快:
232792560
took 2.40848493576 seconds
一切都有意义。
答案 2 :(得分:4)
不是你的问题的答案(因此社区维基),但这里是一个有用的计时功能装饰:
from functools import wraps
import time
def print_time(f):
@wraps(f)
def wrapper(*args, **kwargs):
t0 = time.time()
result = f(*args, **kwargs)
print "{0} took {1}s".format(f.__name__, time.time() - t0)
return result
return wrapper
用法如下:
@print_time
def foo(x, y):
time.sleep(1)
return x + y
在实践中:
>>> foo(1, 2)
foo took 1.0s
3
答案 3 :(得分:0)
您可以使用质数因子解决此问题。在0.0004s中求解n = 20,在0.0011中求解n = 50。
from math import sqrt
import time
num = int(input("Number: "))
start_time = time.clock()
def is_prime(n):
if(n == 2 or n == 3):
return True
elif(n < 2 or n % 2 == 0):
return False
for i in range(3, int(sqrt(n))+1, 2):
if(n % i == 0):
return False
return True
def decompose(n):
if(n == 1 or n == 0):
return [n]
l = []
residue = n
while(residue != 1):
for i in range(1, residue+1):
if(residue%i==0 and is_prime(i)):
l.append(i)
residue //= i
break
return l
l = []
for i in range(1, num):
d = decompose(i)
for n in d:
if(l.count(n) < d.count(n)):
l += [n]*(d.count(n)-l.count(n))
result = 1
for i in l:
result*=i
print(result)
print("time: ", time.clock()-start_time)
答案 4 :(得分:0)
这是我的实现方式
我理解为什么会这样,但希望能启发其背后的数学知识
如果我写下所有不大于最高可除数的质数,则替换包含小于我的极限的质数除数的因子子集。
from functools import reduce
def divisible_by_all_up_to(limit):
def is_prime(num):
if num == 2 or num == 3:
return True
if num % 2 == 0 or num < 2:
return False
for i in range(3, num):
if num % i == 0:
return False
return True
primes = [i for i in range(limit) if is_prime(i) == True]
mult = []
for index, value in enumerate(primes):
while value * value < limit:
value = value * value
mult += [value]
return mult
ans = divisible_by_all_up_to(20)
resp = reduce(lambda x, y: x*y, ans)