http://en.wikipedia.org/wiki/Binary_GCD_algorithm
根据维基百科的说法,它应该比欧几里德的算法快一点(不多,但我至少希望能得到同样的性能)。对我来说,速度慢了一个数量级。你们能帮我找出原因吗?
我试着用ruby实现它。首先我用递归的方法
def gcd_recursive(u, v)
return u|v if u==0 or v==0
if u.even?
if v.even?
return gcd(u>>1, v>>1)<<1
else
return gcd(u>>1, v) if v.odd?
end
elsif u.odd? and v.even?
return gcd(u, v>>1)
else
if u < v
u, v = v, u
end
return gcd((u-v)>>1, v)
end
end
那不太好,所以我想看看如果是一个循环的话会有多快
def gcd(u, v)
return u|v if u==0 or v==0
shift=0
while ((u|v)&1)==0 do
u=u >> 1;
v=v >> 1;
shift += 1
end
while ((u&1) == 0) do
u=u >> 1
end
begin
while ((v & 1) == 0) do
v=v >> 1
end
if u < v
v -= u
else
diff = u - v
u = v
v = diff
end
end while v != 0
u<<shift
end
这些是基准结果
user system total real
std 0.300000 0.000000 0.300000 ( 0.313091)
rbn 0.850000 0.000000 0.850000 ( 0.872319)
bin 2.730000 0.000000 2.730000 ( 2.782937)
rec 3.070000 0.000000 3.070000 ( 3.136301)
std是本机ruby 1.9.3c实现。
rbn基本上是相同的东西(euclid的算法),但是用ruby编写。
bin是上面看到的循环代码。
rec是递归版本。
编辑:我在matz'ruby 1.9.3上运行了基准测试。我试着对鲁宾尼厄斯做同样的测试,结果就是这样。这也令人困惑…
rbn 1.268079 0.024001 1.292080 ( 1.585107)
bin 1.300082 0.000000 1.300082 ( 1.775378)
rec 1.396087 0.000000 1.396087 ( 2.348785)
最佳答案
这只是猜测,但我怀疑是两个原因的结合:
二进制gcd算法比euclid算法复杂,并且涉及较低级别的操作,因此在用ruby这样的高级语言实现时,它会遭受更多的解释开销。
现代计算机往往有快速的除法(和模)指令,使得标准欧几里德算法难以与之竞争。