Ruby中的数字运算(需要优化)

时间:2011-04-15 18:14:29

标签: ruby numbers spss

Ruby可能不是最佳语言,但我很乐意在终端中使用它,这就是我的目标。

我需要处理从1到666666的数字,因此我将所有包含6但不包含7,8或9的数字固定。第一个数字为6,下一个{{1 },然后16等等。 然后我需要像26那样打印,当我的(6=6) (16=6) (26=6)60之类的范围时,我需要打印66(SPSS语法)。

我有这个代码并且它有效,但它既不漂亮也不高效,所以我怎么能优化呢?

(可能会跟随愚蠢的代码)

(60 THRU 66=6)

正如我所说,即使数以百万计的数字也适用于数字 - 但是我想要一些关于如何让它更漂亮和更高效的建议。

10 个答案:

答案 0 :(得分:4)

我删除了之前对 parlez-vous-ruby?的尝试,并为此做出了弥补。我知道有 x3ro优秀示例的优化版

$,="\n"
puts ["(0=6)", "(6=6)", *(1.."66666".to_i(7)).collect {|i| i.to_s 7}.collect do |s|
    s.include?('6')? "(#{s}0 THRU #{s}6=6)" : "(#{s}6=6)"
end ]

与x3ro的版本相比

......这是三行

... 204.2 x更快(至66666666)

...具有字节相同的输出

它使用我的所有想法进行优化

  • 基于模7位数的基数(所以基数为7的数字)
  • 生成最后一个数字'smart':这是压缩范围的内容

那么......时间是什么?这是测试8位数(到66666666,或823544行输出):

$ time ./x3ro.rb >  /dev/null

real    8m37.749s
user    8m36.700s
sys 0m0.976s

$ time ./my.rb >  /dev/null

real    0m2.535s
user    0m2.460s
sys 0m0.072s

即使性能实际上很好,但甚至不接近我之前发布的C optimized version :我无法将my.rb运行到6666666666(6x10)因为内存不足。当运行到9位数时,这是比较结果:

sehe@meerkat:/tmp$ time ./my.rb >  /dev/null

real    0m21.764s
user    0m21.289s
sys 0m0.476s

sehe@meerkat:/tmp$ time ./t2 > /dev/null

real    0m1.424s
user    0m1.408s
sys 0m0.012s

C版本的速度仍然快了15倍......考虑到它在裸机上运行,​​这是公平的。

希望你喜欢它,如果只是为了达到目的而学习Ruby,我可以请你投票吗。)

你能说我很自豪吗?这是我第一次遇到红宝石;我2小时前开始使用红宝石koans ......

编辑@johndouthat

非常好!使用base7非常聪明,这对你的第一次ruby试验来说非常棒:)

以下是对您的代码段的轻微修改,可让您测试10位数而不会出现OutOfMemory错误:

puts ["(0=6)", "(6=6)"]
(1.."66666666".to_i(7)).each do |i| 
  s = i.to_s(7)
  puts s.include?('6') ? "(#{s}0 THRU #{s}6=6)" : "(#{s}6=6)"
end

# before:
real    0m26.714s
user    0m23.368s
sys 0m2.865s
# after
real    0m15.894s
user    0m13.258s
sys 0m1.724s

答案 1 :(得分:3)

利用数字中的模式,你可以将许多循环短路,如下所示:

如果您将prefix定义为100s位置及其前面的所有内容, 并将suffix定义为10s和1s中的所有内容,然后循环 通过每个可能的前缀:

  • 如果前缀为空(即您正在测试0-99),则有13种可能的匹配
  • elsif前缀包含7,8或9,没有可能的匹配。
  • elsif前缀包含6,有49种可能的匹配(7x7网格)
  • 其他,有13种可能的比赛。 (见下图)

enter image description here

(该代码尚未排除不在该范围内的数字,但它非常接近)

number_range = (1..666_666)
prefix_range = ((number_range.first / 100)..(number_range.last / 100))

for p in prefix_range
  ps = p.to_s

  # TODO: if p == prefix_range.last or p == prefix_range.first,
  # TODO: test to see if number_range.include?("#{ps}6".to_i), etc...

  if ps == '0'
    puts "(6=6) (16=6) (26=6) (36=6) (46=6) (56=6) (60 thru 66) "

  elsif ps =~ /7|8|9/
    # there are no candidate suffixes if the prefix contains 7, 8, or 9.

  elsif ps =~ /6/
    # If the prefix contains a 6, then there are 49 candidate suffixes
    for i in (0..6)
      print "(#{ps}#{i}0 thru #{ps}#{i}6) "
    end
    puts

  else
    # If the prefix doesn't contain 6, 7, 8, or 9, then there are only 13 candidate suffixes.
    puts "(#{ps}06=6) (#{ps}16=6) (#{ps}26=6) (#{ps}36=6) (#{ps}46=6) (#{ps}56=6) (#{ps}60 thru #{ps}66) "

  end
end

其中列出以下内容:

(6=6) (16=6) (26=6) (36=6) (46=6) (56=6) (60 thru 66) 
(106=6) (116=6) (126=6) (136=6) (146=6) (156=6) (160 thru 166) 
(206=6) (216=6) (226=6) (236=6) (246=6) (256=6) (260 thru 266) 
(306=6) (316=6) (326=6) (336=6) (346=6) (356=6) (360 thru 366) 
(406=6) (416=6) (426=6) (436=6) (446=6) (456=6) (460 thru 466) 
(506=6) (516=6) (526=6) (536=6) (546=6) (556=6) (560 thru 566) 
(600 thru 606) (610 thru 616) (620 thru 626) (630 thru 636) (640 thru 646) (650 thru 656) (660 thru 666) 
(1006=6) (1016=6) (1026=6) (1036=6) (1046=6) (1056=6) (1060 thru 1066) 
(1106=6) (1116=6) (1126=6) (1136=6) (1146=6) (1156=6) (1160 thru 1166) 
(1206=6) (1216=6) (1226=6) (1236=6) (1246=6) (1256=6) (1260 thru 1266) 
(1306=6) (1316=6) (1326=6) (1336=6) (1346=6) (1356=6) (1360 thru 1366) 
(1406=6) (1416=6) (1426=6) (1436=6) (1446=6) (1456=6) (1460 thru 1466) 
(1506=6) (1516=6) (1526=6) (1536=6) (1546=6) (1556=6) (1560 thru 1566) 
(1600 thru 1606) (1610 thru 1616) (1620 thru 1626) (1630 thru 1636) (1640 thru 1646) (1650 thru 1656) (1660 thru 1666) 

等...

答案 2 :(得分:2)

注意我不会说ruby,但我打算 have done a ruby version later只是为了速度比较:)


如果你只是迭代从0到117648(ruby <<< 'print "666666".to_i(7)')的所有数字并以base-7表示法打印它们,你至少会丢弃任何包含7,8,9的数字。这包括MrE的优化建议,除了将问题解释为简单的int算术而不是char序列操作。

剩下的就是检查是否存在至少一个6.这将使算法连续跳过最多6个项目,所以我认为它不那么重要(总范围内的可跳过项目的平均数量)是40%)。

6666666666

的简单基准

(请注意,这意味着输出222,009,073(222M)行6-y数字)

接近这个想法,我写了这个非常优化的C代码(我不会说ruby)来演示这个想法。我将它运行到282475248(一致到6666666666(mod 7))所以它更像是一个衡量基准: 0m26.5s

#include <stdio.h>

static char buf[11]; 
char* const bufend = buf+10;

char* genbase7(int n)
{
    char* it = bufend; int has6 = 0;
    do
    { 
        has6 |= 6 == (*--it = n%7); 
        n/=7; 
    } while(n);

    return has6? it : 0;
}

void asciify(char* rawdigits)
{
    do { *rawdigits += '0'; } 
    while (++rawdigits != bufend);
}

int main()
{
    *bufend = 0; // init

    long i;
    for (i=6; i<=282475248; i++)
    {
        char* b7 = genbase7(i);
        if (b7)
        {
            asciify(b7);
            puts(b7);
        }
    }
}

我还对另一种方法进行了基准测试,不出意外地在不到一半的时间内运行,因为

  • 此版本直接以ascii字符串形式处理结果,准备显示
  • 此版本快捷键has6标志以获得更深层次的递归级别
  • 当需要为'6'
  • 时,此版本还优化了最后一位数的'twiddling'
  • 代码简短......

运行时间: 0m12.8s

#include <stdio.h>
#include <string.h>

inline void recursive_permute2(char* const b, char* const m, char* const e, int has6)
{
    if (m<e)
        for (*m = '0'; *m<'7'; (*m)++)
            recursive_permute2(b, m+1, e, has6 || (*m=='6'));
    else
        if (has6)
            for (*e = '0'; *e<'7'; (*e)++)
                puts(b);
        else /* optimize for last digit must be 6 */
            puts((*e='6', b));
}

inline void recursive_permute(char* const b, char* const e)
{
    recursive_permute2(b, b, e-1, 0);
}

int main()
{
    char buf[] = "0000000000"; 
    recursive_permute(buf, buf+sizeof(buf)/sizeof(*buf)-1);
}

基准衡量标准:

gcc -O4 t6.c -o t6
time ./t6 > /dev/null

答案 3 :(得分:1)

$range_start = -1
$range_end = -1
$f = File.open('numbers.txt','w')

def output_number(i)
  if $range_end ==  i-1
    $range_end = i
  elsif $range_start < $range_end
    $f.puts "(#{$range_start} thru #{$range_end})"
    $range_start = $range_end = i
  else
    $f.puts "(#{$range_start}=6)" if $range_start > 0 # no range, print out previous number
    $range_start = $range_end = i
  end
end

'1'.upto('666') do |n|
  next unless n =~ /6/ # keep only numbers that contain 6
  next if n =~ /[789]/ # remove nubmers that contain 7, 8 or 9
  output_number n.to_i
end
if $range_start < $range_end
  $f.puts "(#{$range_start} thru #{$range_end})"
end
$f.close

puts "Ruby is beautiful :)"

答案 4 :(得分:1)

我想出了这段代码,我试图保持或多或少的FP样式。可能没那么高效(正如已经说过的那样,使用基本数字逻辑,你将能够提高性能,例如直接从19xx跳到2000,但我会留给你:)

def check(n)
    n = n.to_s
    n.include?('6') and
    not n.include?('7') and
    not n.include?('8') and
    not n.include?('9')
end

def spss(ranges)
  ranges.each do |range|
    if range.first === range.last
      puts "(" + range.first.to_s + "=6)"
    else
      puts "(" + range.first.to_s + " THRU " + range.last.to_s + "=6)"
    end
  end
end

range = (1..666666)

range = range.select { |n| check(n) }

range = range.inject([0..0]) do |ranges, n|
  temp = ranges.last
  if temp.last + 1 === n
    ranges.pop
    ranges.push(temp.first..n)
  else
    ranges.push(n..n)
  end
end

spss(range)

答案 5 :(得分:1)

我的第一个答案是试图太聪明。这是一个更简单的版本

class MutablePrintingCandidateRange < Struct.new(:first, :last)
  def to_s
    if self.first == nil and self.last == nil
      ''
    elsif self.first == self.last
      "(#{self.first}=6)"
    else
      "(#{self.first} thru #{self.last})"
    end
  end

  def <<(x)
    if self.first == nil and self.last == nil
      self.first = self.last = x
    elsif self.last == x - 1
      self.last = x
    else
      puts(self) # print the candidates
      self.first = self.last = x # reset the range
    end
  end

end

以及如何使用它:

numer_range = (1..666_666)
current_range = MutablePrintingCandidateRange.new

for i in numer_range
  candidate = i.to_s

  if candidate =~ /6/ and candidate !~ /7|8|9/
    # number contains a 6, but not a 7, 8, or 9
    current_range << i
  end
end
puts current_range

答案 6 :(得分:0)

基本观察:如果当前的数字是(比方说)1900,您知道可以安全地跳过至少2000 ...

答案 7 :(得分:0)

我的回答不完整,只是为了显示一条路径(我可能会回来继续回答):

只有两种情况:

1)除了最低的数字之外的所有数字都不存在或不存在6

  

6,16,......

2)除了最低的一个数字之外,至少有一个数字包括6个

  

60--66,160-166,600-606,......

(1)中的情况不包括任何连续数字,因为它们在最低位数都有6个,并且彼此不同。 (2)中的情况都显示为连续范围,其中最低位从0到6继续。(2)中的任何单个连续不与(2)中的另一个连续或与(1)中的任何一个连续,因为小于1 xxxxx0将是xxxxy9,超过xxxxxx6的数字将是xxxxxx7,因此被排除在外。

因此,问题归结为以下几点:

3)

  

获取不包含“6”的“”到“66666”之间的所有字符串   
对于它们中的每一个(“xxx”),输出字符串“(xxx6 = 6)”

4)

  

获取包含至少一个“6”的“”到“66666”之间的所有字符串   
对于每个(“xxx”),输出字符串“(xxx0 THRU xxx6 = 6)”

答案 8 :(得分:0)

我没有费心更新我的C解决方案进行格式化。而是I went with x3ro's excellent ruby version并优化了

取消删除:

我仍然不确定改变的范围符号行为是否实际上不是OP想要的:这个版本改变了破坏实际连续模6的范围的行为; 我对OP实际预期不会感到惊讶

....
(555536=6)
(555546=6)
(555556 THRU 666666=6)

而不是

....
(666640 THRU 666646=6)
(666650 THRU 666656=6)
(666660 THRU 666666=6)

我会让OP决定,这是修改后的版本,它在 18%的时间中作为x3ro的版本运行(3.2s而不是17.0s,当生成6666666(7x6)时))。

def check(n)
    n.to_s(7).include?('6')
end

def spss(ranges)
  ranges.each do |range|
    if range.first === range.last
      puts "(" + range.first.to_s(7) + "=6)"
    else
      puts "(" + range.first.to_s(7) + " THRU " + range.last.to_s(7) + "=6)"
    end
  end
end

range = (1..117648)

range = range.select { |n| check(n) }

range = range.inject([0..0]) do |ranges, n|
  temp = ranges.last
  if temp.last + 1 === n
    ranges.pop
    ranges.push(temp.first..n)
  else
    ranges.push(n..n)
  end
end

spss(range)

答案 9 :(得分:0)

这里的杀手是

numbers = (1..666666).to_a

范围支持迭代,因此您可以通过遍历整个范围并累积包含块中的段的数字来获得更好的效果。当一个块完成并被另一个块取代时,您可以将其写出来。