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。

07-24 19:29
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