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Schnellste Methode zum Auflisten aller Primzahlen unterhalb von N: Eine Erkundung
Heim Backend-Entwicklung Python-Tutorial Was ist der schnellste Algorithmus, um alle Primzahlen unterhalb einer bestimmten ganzen Zahl N zu generieren?

Was ist der schnellste Algorithmus, um alle Primzahlen unterhalb einer bestimmten ganzen Zahl N zu generieren?

Dec 18, 2024 am 02:35 AM

What's the Fastest Algorithm to Generate All Prime Numbers Below a Given Integer N?

Schnellste Methode zum Auflisten aller Primzahlen unterhalb von N: Eine Erkundung

Problem:

Bestimmen Sie die schnellste Methode zum Auflisten aller Primzahlen, die kleiner als eine bestimmte ganze Zahl sind N.

Frage:

Kann der angegebene Algorithmus für eine schnellere Ausführung optimiert werden?

Antwort:

Der bereitgestellte Algorithmus kann hinsichtlich der Geschwindigkeit erheblich verbessert werden. Ein Vergleich verschiedener Implementierungen zeigt, dass rwh_primes1 mit Psyco am effizientesten für die Generierung von Primzahlen unter 1.000.000 ist.

Zusätzliche Erkenntnisse:

  • Ohne Psyco entsteht rwh_primes2 als der Schnellste Methode.
  • Die Verwendung von NumPy bietet weitere Leistungsverbesserungen, wobei sich primesfrom2to als die schnellste unter allen getesteten Methoden erweist.

Implementierungsdetails:

  • ambi_sieve_plain: Ein einfaches Sieb-basiertes Ansatz.
  • rwh_primes, rwh_primes1 und rwh_primes2: Variationen der Algorithmen von Robert William Hanks.
  • sieve_wheel_30: Ein spezieller Algorithmus, der für 30-basierte Berechnungen optimiert ist.
  • sieveOfEratosthenes: Der klassische Siebmethode mit Bitset Optimierungen.
  • sieveOfAtkin: Ein modernes Sieb, das Modulo-Arithmetik nutzt.
  • sundaram3: Sundarams Algorithmus mit Optimierungen für Mengen kleinerer Zahlen.
  • ambi_sieve: Ein siebbasierter Ansatz mit NumPy Optimierungen.
  • Primzahlen von 3 bis und Primzahlen von 2 bis: NumPy-basierte Algorithmen zur effizienten Generierung von Primzahlen.

Timings:

147.0
Methode Zeit (ms) mit Psyco Zeit (ms) ohne Psyco
rwh_primes1 43,0 93,7
sieveOfAtkin 46,4 314,0
rwh_primes 57 .4 94,6
sieve_wheel_30 63,0 97,4
rwh_primes2 67,8 68,1
sieveOfEratosthenes178.0
ambi_sieve_plain 152.0 286.0
sundaram3 194.0 416.0
primesfrom2to
Method Time (ms) with Psyco Time (ms) without Psyco
rwh_primes1 43.0 93.7
sieveOfAtkin 46.4 314.0
rwh_primes 57.4 94.6
sieve_wheel_30 63.0 97.4
rwh_primes2 67.8 68.1
sieveOfEratosthenes 147.0 178.0
ambi_sieve_plain 152.0 286.0
sundaram3 194.0 416.0
primesfrom2to 15.9 N/A
primesfrom3to 18.4 N/A
ambi_sieve 29.3 N/A
15,9
N/A
Primzahlen von 3 bis 18,4 N/A
ambi_sieve 29,3 N/A

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