与Project Euler的速度比较：C vs Python vs Erlang vs Haskell
我将Project Euler中的问题#12作为编程练习，并比较我在C、Python、Erlang和Haskell中的（肯定不是最佳的）实现。为了获得更高的执行时间，我搜索第一个三角形数，其除数超过1000，而不是最初问题中所述的500。
结果如下：
C：
lorenzo@enzo:~/erlang$ gcc -lm -o euler12.bin euler12.c
lorenzo@enzo:~/erlang$ time ./euler12.bin
842161320
real 0m11.074s
user 0m11.070s
sys 0m0.000s
python：
lorenzo@enzo:~/erlang$ time ./euler12.py
842161320
real 1m16.632s
user 1m16.370s
sys 0m0.250s
Python与PyPy：
lorenzo@enzo:~/Downloads/pypy-c-jit-43780-b590cf6de419-linux64/bin$ time ./pypy /home/lorenzo/erlang/euler12.py
842161320
real 0m13.082s
user 0m13.050s
sys 0m0.020s
Erlang：
lorenzo@enzo:~/erlang$ erlc euler12.erl
lorenzo@enzo:~/erlang$ time erl -s euler12 solve
Erlang R13B03 (erts-5.7.4) [source] [64-bit] [smp:4:4] [rq:4] [async-threads:0] [hipe] [kernel-poll:false]
Eshell V5.7.4 (abort with ^G)
1> 842161320
real 0m48.259s
user 0m48.070s
sys 0m0.020s
Haskell：
lorenzo@enzo:~/erlang$ ghc euler12.hs -o euler12.hsx
[1 of 1] Compiling Main ( euler12.hs, euler12.o )
Linking euler12.hsx ...
lorenzo@enzo:~/erlang$ time ./euler12.hsx
842161320
real 2m37.326s
user 2m37.240s
sys 0m0.080s
总结：
- C：100%
- Python：692%（PyPy为118%）
- Erlang：436%（归功于RichardC的135%）
- Haskell：1421%
我想C有一个很大的优势，因为它使用long进行计算，而不是像其他三个那样使用任意长度的整数。此外，它不需要首先加载运行时（其他人呢？）。
问题1：
Erlang、Python和Haskell会因为使用任意长度的整数而失去速度吗？还是只要值小于MAXINT就不会？
问题2： 为什么Haskell这么慢？是有一个编译器标志关闭了刹车，还是我的实现？（后者很有可能，因为Haskell对我来说是一本有七个封印的书。）
问题3： 你能给我一些提示，如何在不改变我确定因素的方式的情况下优化这些实现吗？以任何方式优化：更好，更快，更“原生”的语言。
编辑：
问题4： 我的函数实现允许LCO（最后一次调用优化，也就是尾递归消除），从而避免在调用堆栈上添加不必要的帧吗？
我真的尝试在四种语言中尽可能相似地实现相同的算法，尽管我不得不承认我的Haskell和Erlang知识非常有限。
使用的源代码：
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int factorCount (long n)
{
double square = sqrt (n);
int isquare = (int) square;
int count = isquare == square ? -1 : 0;
long candidate;
for (candidate = 1; candidate <= isquare; candidate ++)
if (0 == n % candidate) count += 2;
return count;
}
int main ()
{
long triangle = 1;
int index = 1;
while (factorCount (triangle) < 1001)
{
index ++;
triangle += index;
}
printf ("%ld\n", triangle);
}
#! /usr/bin/env python3.2
import math
def factorCount (n):
square = math.sqrt (n)
isquare = int (square)
count = -1 if isquare == square else 0
for candidate in range (1, isquare + 1):
if not n % candidate: count += 2
return count
triangle = 1
index = 1
while factorCount (triangle) < 1001:
index += 1
triangle += index
print (triangle)
-module (euler12).
-compile (export_all).
factorCount (Number) -> factorCount (Number, math:sqrt (Number), 1, 0).
factorCount (_, Sqrt, Candidate, Count) when Candidate > Sqrt -> Count;
factorCount (_, Sqrt, Candidate, Count) when Candidate == Sqrt -> Count + 1;
factorCount (Number, Sqrt, Candidate, Count) ->
case Number rem Candidate of
0 -> factorCount (Number, Sqrt, Candidate + 1, Count + 2);
_ -> factorCount (Number, Sqrt, Candidate + 1, Count)
end.
nextTriangle (Index, Triangle) ->
Count = factorCount (Triangle),
if
Count > 1000 -> Triangle;
true -> nextTriangle (Index + 1, Triangle + Index + 1)
end.
solve () ->
io:format ("~p~n", [nextTriangle (1, 1) ] ),
halt (0).
factorCount number = factorCount' number isquare 1 0 - (fromEnum $ square == fromIntegral isquare)
where square = sqrt $ fromIntegral number
isquare = floor square
factorCount' number sqrt candidate count
| fromIntegral candidate > sqrt = count
| number `mod` candidate == 0 = factorCount' number sqrt (candidate + 1) (count + 2)
| otherwise = factorCount' number sqrt (candidate + 1) count
nextTriangle index triangle
| factorCount triangle > 1000 = triangle
| otherwise = nextTriangle (index + 1) (triangle + index + 1)
main = print $ nextTriangle 1 1
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