前言：
文章里用的Python环境是Anaconda3 2019.7
这里测试的程序是找出所有1000以内的勾股数。
a∈[1, 1000]，b∈[1, 1000], c∈[1, 1000]
足a² + b² = c² 有多少种解？
如果用普通的python去写，代码如下：
创建一个main.py
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# encoding=utf-8# cython: language_level=3import timeimport pyximportpyximport.install()import pyth_triplesdef main(): start = time.time() result = pyth_triples.count_triples(1000) duration = time.time() - start print(result, duration * 1000, "ms")if __name__ == '__main__': main() |
创建pyth_triples.py
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# encoding=utf-8# cython: language_level=3def count_triples(limit): result = 0 for a in range(1, limit + 1): for b in range(a + 1, limit + 1): for c in range(b + 1, limit + 1): if c ** 2 > a ** 2 + b ** 2: break if c ** 2 == (a ** 2 + b ** 2): result += 1 return result |
这时候还没有编译成C去运行，只是从pyx文件导入函数去使用。
执行结束以后，结果为881，耗时为57603毫秒，太慢了。
现在开始，我们编译成C语言去运行，看一下效果。
修改pyth_triples.pyx文件，定义的变量都改为cdef int xxx = 0
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# encoding=utf-8# cython: language_level=3def count_triples(limit): cdef int result = 0 cdef int a = 0 cdef int b = 0 cdef int c = 0 for a in range(1, limit + 1): for b in range(a + 1, limit + 1): for c in range(b + 1, limit + 1): if c ** 2 > a ** 2 + b ** 2: break if c ** 2 == (a ** 2 + b ** 2): result += 1 return result |
创建setup.py （这一步其实可以不做，因为这只是把编译结果写入本地磁盘，给我们展示生成的C语言代码长什么样）
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# encoding=utf-8# cython: language_level=3from distutils.core import setupfrom Cython.Build import cythonize# set PYTHONHOME=D:\Anaconda3# conda activate# python setup.py build_ext --inplacesetup( ext_modules=cythonize("pyth_triples.pyx")) |
依次在pycharm的终端执行以下命令：
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set PYTHONHOME=D:\Anaconda3conda activatepython setup.py build_ext --inplace |
这将生成.c文件和一些不知道什么文件
执行main.py以后，结果不变，实行时间由原来的57603毫秒减少到35毫秒左右，相差1600多倍。
如果用Java去跑这套代码
Java代码：
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public class TriplesTest { public static void main(String[] args) { long startTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println(count_triples(1000)); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("run time:" + (endTime - startTime) + "ms"); } public static int count_triples(int limit) { int result = 0; for (int a = 1; a <= limit; a++) { for (int b = a + 1; b <= limit; b++) { for (int c = b + 1; c <= limit; c++) { if (Math.pow(c, 2) > Math.pow(a, 2) + Math.pow(b, 2)) { break; } if (Math.pow(c, 2) == Math.pow(a, 2) + Math.pow(b, 2)) { result += 1; } } } } return result; }} |
执行时间是130ms左右。
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