Por que esse algoritmo haskell simples é tão lento?
lerta de Spoiler: está relacionado aProblem 14 do Projeto Euler.
O código a seguir leva cerca de 15s para ser executado. Eu tenho uma solução Java não recursiva que é executada em 1s. Acho que devo conseguir esse código muito mais próximo diss
import Data.List
collatz a 1 = a
collatz a x
| even x = collatz (a + 1) (x `div` 2)
| otherwise = collatz (a + 1) (3 * x + 1)
main = do
print ((foldl1' max) . map (collatz 1) $ [1..1000000])
Eu criei um perfil com+RHS -p
e percebeu que a memória alocada é grande e cresce à medida que a entrada aumenta. Paran = 100,000
1gb está alocado (!), Paran = 1,000,000
13gb (!!) está alocado.
Então de novo,-sstderr
mostra que, embora muitos bytes tenham sido alocados, o uso total de memória foi de 1 mb e a produtividade foi de 95% +, portanto, talvez 13 gb sejam negativo
Eu consigo pensar em algumas possibilidades:
Algo não é tão rigoroso quanto precisa. Eu já descobrifoldl1'
, mas talvez eu precise fazer mais? É possível marcarcollatz
tão rigoroso (isso faz algum sentido?
collatz
não está otimizando a chamada final. Eu acho que deveria ser, mas não sei como confirmar.
O compilador não está fazendo algumas otimizações, acho que deveria - por exemplo, apenas dois resultados decollatz
precisa estar na memória a qualquer momento (máximo e atual)
Alguma sugestão
Esta é praticamente uma duplicata dePor que essa expressão Haskell é tão lenta?, embora observarei que a solução Java rápida não precisa executar nenhuma memorização. Existem maneiras de acelerar isso sem precisar recorrer a isso?
Para referência, aqui está minha saída de criação de perfil:
Wed Dec 28 09:33 2011 Time and Allocation Profiling Report (Final)
scratch +RTS -p -hc -RTS
total time = 5.12 secs (256 ticks @ 20 ms)
total alloc = 13,229,705,716 bytes (excludes profiling overheads)
COST CENTRE MODULE %time %alloc
collatz Main 99.6 99.4
individual inherited
COST CENTRE MODULE no. entries %time %alloc %time %alloc
MAIN MAIN 1 0 0.0 0.0 100.0 100.0
CAF Main 208 10 0.0 0.0 100.0 100.0
collatz Main 215 1 0.0 0.0 0.0 0.0
main Main 214 1 0.4 0.6 100.0 100.0
collatz Main 216 0 99.6 99.4 99.6 99.4
CAF GHC.IO.Handle.FD 145 2 0.0 0.0 0.0 0.0
CAF System.Posix.Internals 144 1 0.0 0.0 0.0 0.0
CAF GHC.Conc 128 1 0.0 0.0 0.0 0.0
CAF GHC.IO.Handle.Internals 119 1 0.0 0.0 0.0 0.0
CAF GHC.IO.Encoding.Iconv 113 5 0.0 0.0 0.0 0.0
And -sstderr:
./scratch +RTS -sstderr
525
21,085,474,908 bytes allocated in the heap
87,799,504 bytes copied during GC
9,420 bytes maximum residency (1 sample(s))
12,824 bytes maximum slop
1 MB total memory in use (0 MB lost due to fragmentation)
Generation 0: 40219 collections, 0 parallel, 0.40s, 0.51s elapsed
Generation 1: 1 collections, 0 parallel, 0.00s, 0.00s elapsed
INIT time 0.00s ( 0.00s elapsed)
MUT time 35.38s ( 36.37s elapsed)
GC time 0.40s ( 0.51s elapsed)
RP time 0.00s ( 0.00s elapsed) PROF time 0.00s ( 0.00s elapsed)
EXIT time 0.00s ( 0.00s elapsed)
Total time 35.79s ( 36.88s elapsed) %GC time 1.1% (1.4% elapsed) Alloc rate 595,897,095 bytes per MUT second
Productivity 98.9% of total user, 95.9% of total elapsed
E solução Java (não a minha, retirada dos fóruns do Project Euler com a memoização removida):
public class Collatz {
public int getChainLength( int n )
{
long num = n;
int count = 1;
while( num > 1 )
{
num = ( num%2 == 0 ) ? num >> 1 : 3*num+1;
count++;
}
return count;
}
public static void main(String[] args) {
Collatz obj = new Collatz();
long tic = System.currentTimeMillis();
int max = 0, len = 0, index = 0;
for( int i = 3; i < 1000000; i++ )
{
len = obj.getChainLength(i);
if( len > max )
{
max = len;
index = i;
}
}
long toc = System.currentTimeMillis();
System.out.println(toc-tic);
System.out.println( "Index: " + index + ", length = " + max );
}
}