Question

我有一个Clojure程序，它返回even以下n斐波那契数的惰性序列的总和：

(defn sum-of-even-fibonaccis-below-1 [n]
  (defn fib [a b] (lazy-seq (cons a (fib b (+ b a)))))
  (reduce + (take-while (partial >= n) (take-nth 3 (fib 0 1)))))

(time (dotimes [n 1000] (sum-of-even-fibonaccis-below-1 4000000))) ;; => "Elapsed time: 98.764msecs"

效率不高。但是如果我不减少序列并简单地返回值(0 2 8 34 144...)的列表，那么它的工作速度可以提高20倍：

(defn sum-of-even-fibonaccis-below-2 [n]
  (defn fib [a b] (lazy-seq (cons a (fib b (+ b a)))))
  (take-while (partial >= n) (take-nth 3 (fib 0 1))))


(time (dotimes [n 1000] (sum-of-even-fibonaccis-below-2 4000000))) ;; => "Elapsed time: 5.145msecs"

为什么reduce这个懒惰的Fibonacci序列如此昂贵，如何在不放弃惯用的Clojure的情况下加快速度？

Answer 1

执行时间的差异是懒惰的结果。在sum-of-even-fibonaccis-below-2中，您只生成一个懒惰的斐波那契数字序列，这些数字未实现（dotimes仅调用sum-of-even-fibonaccis-below-2来创建一个惰性序列，但不会计算其所有内容）。所以实际上你的第二个time表达式不会返回一个值列表，而是一个懒惰的seq，只有当你要求它们时才会产生它的元素。

要强制实现延迟序列，如果您不需要将其保留为值，则可以使用dorun;如果您想获得已实现的序列，则可以使用doall（小心使用无限序列））。

如果您使用sum-of-even-fibonaccis-below-2中的dorun来衡量第二个案例，那么您将获得与sum-of-even-fibonaccis-below-1相当的时间。

我的机器的结果：

(time (dotimes [n 1000] (sum-of-even-fibonaccis-below-1 4000000))) ;; => "Elapsed time: 8.544193 msecs"

(time (dotimes [n 1000] (dorun (sum-of-even-fibonaccis-below-2 4000000)))) ;; => "Elapsed time: 8.012638 msecs"

我还注意到您在另一个fib内使用defn定义了defn函数。您不应这样做，因为defn将始终在命名空间的顶层定义函数。所以你的代码应该是这样的：

(defn fib [a b] (lazy-seq (cons a (fib b (+ b a)))))

(defn sum-of-even-fibonaccis-below-1 [n]
  (reduce + (take-while (partial >= n) (take-nth 3 (fib 0 1)))))

(defn sum-of-even-fibonaccis-below-2 [n]
  (take-while (partial >= n) (take-nth 3 (fib 0 1))))

如果您确实要定义本地范围的功能，可以查看letfn。

Answer 2

<强>注释

你可以重构你的功能 - 并给他们更好的名字 - 因此：

(defn fib [a b] (lazy-seq (cons a (fib b (+ b a)))))

(defn even-fibonaccis-below [n]
  (take-while (partial >= n) (take-nth 3 (fib 0 1))))

(defn sum-of-even-fibonaccis-below [n]
  (reduce + (even-fibonaccis-below n)))

这更容易理解，因此可以回答。

为什么减少这个懒惰的序列会减慢这个Clojure程序的速度20倍？

2 个答案: