可能重复:
有效地找到一个数字的所有除数
这比一般的“找到一种方法”更像是一个效率问题,但是在得到一些奇怪的结果之后,我想看看是否有人可以告诉我为什么最后一种方法效率如此之低:
方式1:蛮力,无优化
public static List<int> proper_divisors(int x)
{
List<int> toreturn = new List<int>();
for (int i = 1; i <= Math.Floor(Math.Sqrt(x)); i++)
{
if (x % i == 0)
{
toreturn.Add(i);
toreturn.Add(x / i);
}
}
if (toreturn.ElementAt(toreturn.Count() / 2) == toreturn.ElementAt(toreturn.Count() / 2 - 1))
{
toreturn.Remove(toreturn.ElementAt(toreturn.Count() / 2));
}
return toreturn;
}
方式2:和以前一样,但是这一次,首先检查它的素数(因为这些情况占用的时间最多,使用miller-rabin进行素数检查)
public static List<int> proper_divisors(int x)
{
List<int> toreturn = new List<int>();
if (!isprime(x))
{
for (int i = 1; i <= Math.Floor(Math.Sqrt(x)); i++)
{
if (x % i == 0)
{
toreturn.Add(i);
toreturn.Add(x / i);
}
}
if (toreturn.ElementAt(toreturn.Count() / 2) == toreturn.ElementAt(toreturn.Count() / 2 - 1))
{
toreturn.Remove(toreturn.ElementAt(toreturn.Count() / 2));
}
}
else
{
toreturn.Add(1);
toreturn.Add(x);
}
return toreturn;
}
它认为迄今为止最快的方式是方式 3,因为它减少了每次找到质数时使用的数量,并且它只尝试质数(这些是在运行时由筛子生成的,大约需要 34 ms 得到所有小于一百万的素数)这种方式要做的最后一件事是取素数及其幂,并列出所有因数。
方式3:
public static HashSet<int> prime_factors(int x)
{
if (!isprime(x))
{
List<int> toreturn = new List<int>();
int i = 0;
while (primes[i] <= x)
{
if (x % primes[i] == 0)
{
toreturn.Add(primes[i]);
x = x / primes[i];
}
else
{
i++;
}
}
var power_set_primes = GetPowerSet(toreturn);
var factors = new HashSet<int>();
foreach (var p in power_set_primes)
{
var factor = p.Select(z => z).Aggregate(1, (z, y) => z * y);
factors.Add(factor);
}
return factors;
}
else
{
HashSet<int> toreturn = new HashSet<int>();
toreturn.Add(1);
toreturn.Add(x);
return toreturn;
}
public static IEnumerable<IEnumerable<T>> GetPowerSet<T>(List<T> list)
{
return from m in Enumerable.Range(0, 1 << list.Count)
select
from i in Enumerable.Range(0, list.Count)
where (m & (1 << i)) != 0
select list[i];
}
考虑前一百万个数字所花费的时间:方式 1:7223 毫秒方式 2:8985 毫秒(我猜对于小数字来说,质数检查不值得)方式 3:49423 毫秒
所以我的问题是双重的:1)为什么方式3这么慢???2)有什么东西可以让它更快吗?顺便说一句,素数被计算为一个列表,然后转换为一个数组,因为我认为这样会更快。不好的举动?