java – 如何提高递归方法的性能?
发布时间:2020-12-15 03:10:25 所属栏目:Java 来源:网络整理
导读:我正在学习数据结构和算法,这是一个我坚持的问题. 我必须通过将值存储到内存中来提高递归调用的性能. 但问题是非改进版本似乎比这更快. 有人可以帮我吗? Syracuse数字是由以下规则定义的正整数序列: syra(1)≡1 syra(n)≡nsyra(n / 2),如果n mod 2 == 0 sy
我正在学习数据结构和算法,这是一个我坚持的问题.
我必须通过将值存储到内存中来提高递归调用的性能. 但问题是非改进版本似乎比这更快. 有人可以帮我吗? Syracuse数字是由以下规则定义的正整数序列: syra(1)≡1 syra(n)≡nsyra(n / 2),如果n mod 2 == 0 syra(n)≡nsyra((n * 3)1),否则 import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class SyraLengthsEfficient { int counter = 0; public int syraLength(long n) { if (n < 1) { throw new IllegalArgumentException(); } if (n < 500 && map.containsKey(n)) { counter += map.get(n); return map.get(n); } else if (n == 1) { counter++; return 1; } else if (n % 2 == 0) { counter++; return syraLength(n / 2); } else { counter++; return syraLength(n * 3 + 1); } } Map<Integer,Integer> map = new HashMap<Integer,Integer>(); public int lengths(int n) { if (n < 1) { throw new IllegalArgumentException(); } for (int i = 1; i <= n; i++) { syraLength(i); if (i < 500 && !map.containsKey(i)) { map.put(i,counter); } } return counter; } public static void main(String[] args) { System.out.println(new SyraLengthsEfficient().lengths(5000000)); } } 这是我写的正常版本: public class SyraLengths{ int total=1; public int syraLength(long n) { if (n < 1) throw new IllegalArgumentException(); if (n == 1) { int temp=total; total=1; return temp; } else if (n % 2 == 0) { total++; return syraLength(n / 2); } else { total++; return syraLength(n * 3 + 1); } } public int lengths(int n){ if(n<1){ throw new IllegalArgumentException(); } int total=0; for(int i=1;i<=n;i++){ total+=syraLength(i); } return total; } public static void main(String[] args){ System.out.println(new SyraLengths().lengths(5000000)); } } 编辑 它比非增强版本慢. import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class SyraLengthsEfficient { private Map<Long,Long> map = new HashMap<Long,Long>(); public long syraLength(long n,long count) { if (n < 1) throw new IllegalArgumentException(); if (!map.containsKey(n)) { if (n == 1) { count++; map.put(n,count); } else if (n % 2 == 0) { count++; map.put(n,count + syraLength(n / 2,0)); } else { count++; map.put(n,count + syraLength(3 * n + 1,0)); } } return map.get(n); } public int lengths(int n) { if (n < 1) { throw new IllegalArgumentException(); } int total = 0; for (int i = 1; i <= n; i++) { // long temp = syraLength(i,0); // System.out.println(i + " : " + temp); total += syraLength(i,0); } return total; } public static void main(String[] args) { System.out.println(new SyraLengthsEfficient().lengths(50000000)); } } 最终解决方案(通过学校自动标记系统标记为正确) public class SyraLengthsEfficient { private int[] values = new int[10 * 1024 * 1024]; public int syraLength(long n,int count) { if (n <= values.length && values[(int) (n - 1)] != 0) { return count + values[(int) (n - 1)]; } else if (n == 1) { count++; values[(int) (n - 1)] = 1; return count; } else if (n % 2 == 0) { count++; if (n <= values.length) { values[(int) (n - 1)] = count + syraLength(n / 2,0); return values[(int) (n - 1)]; } else { return count + syraLength(n / 2,0); } } else { count++; if (n <= values.length) { values[(int) (n - 1)] = count + syraLength(n * 3 + 1,0); return values[(int) (n - 1)]; } else { return count + syraLength(n * 3 + 1,0); } } } public int lengths(int n) { if (n < 1) { throw new IllegalArgumentException(); } int total = 0; for (int i = 1; i <= n; i++) { total += syraLength(i,0); } return total; } public static void main(String[] args) { SyraLengthsEfficient s = new SyraLengthsEfficient(); System.out.println(s.lengths(50000000)); } } 解决方法
忘记那些因为使用Map而使你的代码效率低下的答案,这不是它变慢的原因 – 事实是你将计算出的数字的缓存限制为n< 500.一旦你删除了这个限制,事情开始变得非常快;这里是您填写详细信息的概念证明:
private Map<Long,Long>(); public long syraLength(long n) { if (!map.containsKey(n)) { if (n == 1) map.put(n,1L); else if (n % 2 == 0) map.put(n,n + syraLength(n/2)); else map.put(n,n + syraLength(3*n+1)); } return map.get(n); } 如果你想更多地了解程序中发生的事情以及为什么这么快,请查看这篇关于Memoization的维基百科文章. 另外,我认为你误用了计数器变量,你在第一次计算值时增加它(),但是当你在地图中找到一个值时,你会累积它(=).这对我来说似乎不对,我怀疑它是否给出了预期的结果. (编辑:李大同) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |