如何使这个Project Euler解决方案以与Java相同的速度在Python中执行？

Question

在任何人开始之前，我知道在编程语言中谈论“速度”并不总是最有用的讨论。 也就是说，速度是这里的问题。

我用两种语言解决了Project Euler问题5 ，虽然我在两种语言中的实现看起来与我的眼睛非常相似，但运行时却大不相同。 Java只需几秒钟即可返回答案，而Python最多可能需要一分钟（当然，在同一台机器上）。 我很确定这不是Python的错，更不是程序员（我）的错，他们还没有学会用Python来学习。

请注意， 我不是要求您重写我的代码 。 我只是在朝着正确的方向寻找一些推动力。 （是的，我看过一些 类似的 线程，但大多数都是我的头脑，并没有直接比较两种语言中的相同算法。 这个线程很有用，但同样，不直接比较Java和Python -坦率地说，答案有点难以理解。）

无需再费周折：

Java的

public class Problem5 {

    public static void main(String[] args){
        boolean found = false;

        for (int i = 20; !found; i += 20){
            if (DivisThrough20(i)) {
                found = true;
                System.out.println(i);
            }
        }
    }

    private static boolean DivisThrough20(int number){
        boolean result = true;
        for (int i = 19; result && i > 1; i--){
            if (number % i != 0) result = false;
        }
        return result;
    }
}

蟒蛇

def DivisThroughTwenty(number):
    for x in range(20,1,-1):
        if number % x != 0:
            return False
    return True

# the number we're looking for can't be any lower than 20, so we'll
# start there as a small optimization
testNumber = 20

keepLooking = True

while keepLooking:
    if not DivisThroughTwenty(testNumber):
        testNumber += 20
    else:
        keepLooking = False

print testNumber

有趣的是，并排阅读这些我已经可以看到这个算法的Python版本比Java版本稍微优化一点，但它仍然慢得多。 我现在更好奇的是找到解决问题的另一种方法。

Answer 1

Python是一种动态类型语言，而Java是一种静态类型语言。 这意味着Java在编译时有更多关于变量类型的信息，特别是数字。 Java的设计人员花了相当多的精力来定义JVM，以便32位（ int ）和64位算术（ long ）计算能够以有效的方式工作。

另一方面，Python没有变量类型声明，因此像x这样的变量可以保存任何对象。 在你的情况下，碰巧他们总是持有数字，但CPython的编译器并没有去验证它。 当Python执行你的代码时，评估一个表达式，例如number % x包括查找%运算符以查找由number表示的对象，调用%运算符，获取x的类型，确保它是兼容的数字类型等。所有这些都需要时间，特别是当你做了数十万次时。

替代Python实现（如PyPy）会努力尝试确定变量的类型。 在您的情况下，它可以确定number和x始终引用整数 ，并生成不必检查类型的适当的低级代码。

最后，您可能希望查找最小公倍数，以便以任何语言更快地解决Project Euler问题。 与Project Euler问题一样，最快的解决方案不是通过编写更快的代码，而是通过选择合适的算法。

Answer 2

我不确定这可能有多大帮助，但你的工作代码可以用更加pythonic的方式重写，如下所示：

def divis_through_twenty(n):
  return any(n % x for x in xrange(20,1,-1))

x = 20
while divis_through_twenty(x):
  x += 20

print x

如果你愿意，你可以更多地优化它（例如，如果你已经测试了一个数字可被20整除，你不需要检查它是否可以被10,5或2整除）。