Question

我正在研究算法并决定将Java程序从教科书移植到Python，因为我不喜欢Java开销，特别是对于小程序，以及作为练习。

算法本身非常简单，它只是以一种强大的方式从阵列中取出所有三元组，并计算有多少三元组总和为零（例如：[ - 2,7，-5]）

 public static int count(int[] a) {
        int N = a.length;
        int cnt = 0;
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = i+1; j < N; j++) {
                for (int k = j+1; k < N; k++) {
                    if (a[i] + a[j] + a[k] == 0) {
                        cnt++;
                    }
                }
            }
        }
        return cnt;
    }

我把它移植到：

def count(a):
    cnt = 0
    ln = len(a)
    for i in xrange(0,ln): 
        for j in xrange(i + 1,ln):
            for k in xrange(j + 1,ln): 
                if a[i] + a[j] + a[k] == 0:
                    cnt+=1
    return cnt

现在正在测量这些功能：

java :   array of 2000 elements --> 3 seconds 
python : array of 2000 elements --> 2 minutes, 19 seconds

UPDATE 
python (pypy) : array of 2000 elements --> 4 seconds ( :-) )

当然这不是一个好的算法，它只是在这里和教科书中展示。我以前用Java和Python做了一些编程，但是没有意识到这个巨大的差异。

问题归结为：如何克服这个问题？更具体地说：

这段代码是一个好的端口，还是我错过了一些微不足道的东西？
是否正在切换到另一个运行时Jython，例如解决方案？是否容易将我的代码库保存在eclipse中并只添加一个解释器（编译器？）？或者转换到另一个解释器/编译器只会让事情稍好一些？

现在我在Windows 7上使用python 2.7.3和Java 1.7 32ibts。

我知道有关于java / python性能的类似问题，但是对于python有不同的运行时环境，目前对我没有帮助。

我想知道的是，如果其中一些运行时间可以弥补这个巨大的差距并值得探索吗？

更新：

我安装了pypy，现在差异很大......

更新2：

我注意到一些非常有趣的事情：答案中的islice方法在'常规'python上更快，但在pypy上慢了很多。即便如此，无论在这个算法中使用常规循环还是islices，pypy仍然可以使用得更快

由于Bakuriu在一个注释运行时环境中的注意事项可能很重要，但对于这个算法来说，运行时环境更快，对于任何算法来说都不一定快......

Answer 1

尝试使用PyPy而不是CPython运行它。它很可能会更快。

Answer 2

我也用C和PHP实现了这个功能。结果如下：

PHP ：23.977946043015秒
Python ：19.31秒

C ：0.4秒
Java ：0.42秒

我们正在寻找具有不同类型系统的语言。 PHP和Python是动态类型的，而C和Java是静态类型的。

因此，PHP和Python解释器花费大量时间猜测所使用的变量的类型，因此运行速度非常慢。而在C和Java中，变量的类型（和数组的元素）是静态的，即整数，因此节省了猜测时间。显然，从上面的数字可以看出，这个猜测时间太长了。

使用PyPY，猜测时间大大减少，因为PyPY使用Just In Time（JIT）编译。这种方法非常适合猜测所用变量的类型，因此可以获得性能提升。

Answer 3

正如您在开始发表的评论中已经说过的那样，除了PyPy之外，没有什么好办法让这个更快。您可以尝试islice，它会迭代“a”而不是制作新的列表或范围，这应该更快。

from itertools import islice

def count(a):
    cnt = 0
    for x, i in enumerate(islice(a,0, None)): 
        for y, j in enumerate(islice(a, x + 1, None)):
            for k in islice(a, y + x + 2, None):
                if i + j + k == 0:
                   cnt+=1
    return cnt

Answer 4

Python 使用标准库中的 itertools 组合，会将 for 循环移至 C。

对于这种算法，Python与Java相比非常慢

4 个答案: