performance - 为什么 Elixir 在解决 Project Euler #5 方面是 Ruby 和 Go 中最慢的？

Question

更新:Elixir 并不慢，而是我的算法慢。我的算法甚至不是同类比较。请参阅下面 Roman 的回答，了解 Ruby 和 Go 的等效算法。还要感谢 José，只需添加前缀 MIX_ENV=prod 即可显着加快我的缓慢算法的速度。我已经更新了问题中的统计数据。

原始问题:我正在研究多种语言的欧拉项目问题，只是为了看看语言的效率和速度有多快。在 problem #5 ，我们被要求找到能被 1 到 20 之间所有数字整除的最小正数。

我用多种语言实现了该解决方案。以下是统计数据:

1. Go 1.4.2:0.58 秒
2. Ruby 2.2 MRI:6.7 秒
3. Elixir 1.0.5(我的第一个算法):57s
4. Elixir 1.0.5(我的第一个带有 MIX_ENV=prod 前缀的算法):7.4s
5. Elixir 1.0.5(Roman's Go 等效算法):0.7s
6. Elixir 1.0.5(Roman 的 Ruby 等效算法):1.8s

为什么 Elixir 的性能这么慢？我尝试在所有语言中使用相同的优化。警告:我是 FP 和 Elixir 新手。

我可以做些什么来提高 Elixir 的性能吗？如果您使用任何分析工具来找出更好的解决方案，可以将它们包含在响应中吗？

在 Go 中:

func problem005() int {
  i := 20
outer:
  for {
    for j := 20; j > 0; j-- {
      if i%j != 0 {
        i = i + 20
        continue outer
      }
    }
    return i
  }
  panic("Should have found a solution by now")
}

在 ruby 中:

def self.problem005
  divisors = (1..20).to_a.reverse

  number = 20 # we iterate over multiples of 20

  until divisors.all? { |divisor| number % divisor == 0 } do
    number += 20
  end

  return number
end

在 Elixir 中:

def problem005 do 
  divisible_all? = fn num ->
    Enum.all?((20..2), &(rem(num, &1) == 0))
  end

  Stream.iterate(20, &(&1 + 20))
  |> Stream.filter(divisible_all?)
  |> Enum.fetch! 0
end

Answer 1

我的第一个答案是关于实现您在 Ruby 中实现的相同算法。现在，这是 Go 中算法的 Elixir 版本:

defmodule Euler do
  @max_divider 20
  def problem005 do 
    problem005(20, @max_divider)
  end

  defp problem005(number, divider) when divider > 1 do
    if rem(number, divider) != 0 do
      problem005(number+20, @max_divider)
    else
      problem005(number, divider-1)
    end
  end
  defp problem005(number, _), do: number
end

在我的笔记本电脑上大约需要 0.73 秒。这些算法是不同的，所以我确信 Ruby 在这里也可以发挥得更好。

我想，这里的一般规则是:如果 Elixir 中的代码的性能相当于 Go 代码的 80% 或更好，那就没问题。在其他情况下，您的 Elixir 代码很可能存在算法错误。

有关 Ruby 的更新:

作为奖励，这里是 Ruby 中的 Go 等效算法:

def problem_005
  divisor = max_divisor = 20
  number = 20 # we iterate over multiples of 20

  while divisor > 1 do
    if number % divisor == 0 
      divisor -= 1
    else
      number += 20
      divisor = max_divisor
    end
  end

  number
end

它的执行速度快了 4.5 倍，所以我猜它可以在您的计算机上显示约 1.5 秒。