Блог

Я попытался выполнить следующий код с помощью python:

Мой код таков:

 #UNIFORM RANDOM SAMPLING 

import numpy as np                #library needed for numerical calculations
import matplotlib.pyplot as plt   #library needed for plotting purposes
from time import process_time     #function needed for checking CPU time
from scipy.stats import chisquare #function needed for chi square test

#*******************************************************************************

i=np.uintc(987654321)              #unsigned int variable i with seed 987654321

r=2**30                            #range of the sequence

t1_start=process_time()            #process start time 

for count in range(r):             #for cycle over expected period and update i

    i=np.uintc(i*663608941)

t1_stop=process_time()             #process stop time
    
print("nLoop stopped at the element:", i, ".n")     
print("Is this the last element of the series? 1 for YES other numbers for NO", i/987654321,".n")
print("The CPU time needed in order to take to go throught the whole sequence is", t1_stop-t1_start, "seconds.n")
 

Тем временем выход:

Как вы можете видеть, программа просыпается, но не очень оптимизирована ( почти 1 час работы).

Как я могу оптимизировать его и получить желаемый результат за много секунд?

Вам обязательно использовать Python?

Код будет работать намного быстрее в C. При компиляции с -O3 оптимизацией для запуска на моем рабочем столе требуется около секунды:

 #include <stdio.h>
#include <inttypes.h>

int main() {
    uint32_t i, n;
    i = 987654321;
    n = 0;
    while (1) {
        n  ;
        i *= 663608941;
        if (i == 987654321) break;
    }
    printf("Sequence repeats after %" PRIu32 " iterations.n", n);
    printf("Expected value: %d.n", 1<<30);
    return 0;
}
 

Я также должен отметить, что ваш код не совсем корректен. Это подтверждает, что последовательность возвращается в исходное состояние после 2 ³⁰ итераций, но не проверяет наличие других вхождений i=987654321 во время цикла.

Если вы застряли с использованием Python, похоже, что целочисленные типы numpy не дают большого преимущества с точки зрения скорости. Следующий код выполняется на моем компьютере примерно за 200 секунд.:

 def seq_check():
    x = 987654321
    n = 0
    while True:
        n  = 1
        x = (x * 663608941) amp; 0xffffffff
        if x == 987654321:
            break
    return n