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피보나치 수열을 계산하기 위해 프로그램을 어디까지 최적화할 수 있나요?

王林
풀어 주다: 2024-08-21 15:21:33
원래의
622명이 탐색했습니다.

피보나치 수열을 계산하기 위해 프로그램을 어디까지 최적화할 수 있습니까?

소개

파이썬을 배울 때 선생님께서 피보나치 수열의 N번째 수를 계산하라는 숙제를 주셨어요.

아주 쉬운 것 같아서 다음과 같은 코드를 작성합니다.

def fib(n):
    if n == 0:
        return 0
    elif n == 1:
        return 1
    else:
        return fib(n - 1) + fib(n - 2)
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나중에 이런 해결 방법이 너무 많은 시간이 소요된다는 것을 알게 되었습니다.

프로그램 최적화

해법을 반복으로 변경합니다.

def fib(n):
    ls = [1,1]
    for i in range(2,n):
        ls.append(ls[i-1]+ls[i-2])

    return ls[n-1]
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나는 matplotlib을 사용하여 비용이 많이 드는 시간을 그립니다.

import time
import matplotlib.pyplot as plt


def bench_mark(func, *args):
    # calculate the time
    start = time.perf_counter()
    result = func(*args)
    end = time.perf_counter()

    return end - start, result  # return the time and the result

def fib(n):
    ls = [1,1]
    for i in range(2,n):
        ls.append(ls[i-1]+ls[i-2])

    return ls[n-1]

mark_list = []

for i in range(1,10000):
    mark = bench_mark(fib,i)
    mark_list.append(mark[0])
    print(f"size : {i} , time : {mark[0]}")

plt.plot(range(1, 10000), mark_list)
plt.xlabel('Input Size')
plt.ylabel('Execution Time (seconds)')
plt.title('Test fot fibonacci')
plt.grid(True)
plt.show()

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결과:

How Far You Can Optimize a Program to Compute the Fibonacci Sequence?

소요되는 시간이 매우 짧습니다.

하지만 저는 fib(300000)을 썼고, 비용은 5.719049899998936초였습니다. 너무 길어요.

어른이 되면 CACHE를 배워서 결과를 저장하기 위해 dict를 사용하도록 솔루션을 변경합니다.

from functools import lru_cache
@lru_cache(maxsize=None)
def fib(n):
    if n < 2:
        return 1
    else:
        return fib(n - 1) + fib(n - 2)

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아니면 CACHE를 직접 작성할 수도 있습니다.

def fib(n, cache={}):
    if n in cache:
        return cache[n]
    elif n < 2:
        return 1
    else:
        ls = [1, 1]
        for i in range(2, n):
            next_value = ls[-1] + ls[-2]
            ls.append(next_value)
            cache[i] = next_value
        cache[n-1] = ls[-1]
        return ls[-1]
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위 내용은 피보나치 수열을 계산하기 위해 프로그램을 어디까지 최적화할 수 있나요?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!

원천:dev.to
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