PHP函数效率答案

【问题标题】：PHP function efficienciesPHP函数效率
【发布时间】：2015-01-23 01:57:32
【问题描述】：

是否有一张表格说明在 PHP 中执行给定函数需要多少“工作”？我不是 Compsci 专业的，所以我可能没有正式的背景来知道“哦，是的，字符串比整数需要更长的时间”或类似的东西。程序中的所有步骤/行是否相同？我什至不知道从哪里开始研究这个。

我目前正在做一些 Project Euler 问题，我非常确定我的答案会奏效，但是我的请求会在一分钟内让我的本地 Apache 服务器超时（PE 说所有问题都可以解决question 206 代码：

<?php
$start = time();
for ($i=1010374999; $i < 1421374999; $i++) { 
$a = number_format(pow($i,2),0,".","");
$c = preg_split('//', $a, -1, PREG_SPLIT_NO_EMPTY);
if ($c[0]==1) {
    if ($c[2]==2) {
        if ($c[4]==3) {
            if ($c[6]==4) {
                if ($c[8]==5) {
                    if ($c[10]==6) {
                        if ($c[12]==7) {
                            if ($c[14]==8) {
                                if ($c[16]==9) {
                                    if ($c[18]==0) {
                                        echo $i;
                                    }
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}
}
$end = time();
$elapsed = ($end-$start);
echo "<br />The time to calculate was $elapsed seconds";
?>

如果这是关于优化的 wiki 问题，请告诉我，我会移动它。同样，不是在寻找答案，只是帮助了解在哪里学习如何高效地编码（尽管粗略的提示不会被完全拒绝，而且我意识到可能有更优雅的数学方法来解决问题）

【问题讨论】：

您最大的效率问题可能是您正在尝试蛮力解决方案。对于这类问题，没有多少代码可以使蛮力解决方案发挥作用。没有多少循环可以在一分钟内完成 4.11 亿次。与其试图挤进每秒更多的迭代，不如试着将你做的迭代次数减少几个数量级。
对于这个问题，你应该看看平方数是如何工作的。例如mathworld.wolfram.com/SquareNumber.html。然后您会注意到平方根的最后两位数字只能是 30 或 70，这已经将您的搜索空间从 4.11 亿个数字减少到 8.220.000

标签： php performance optimization

【解决方案1】：

没有这样的表格可以告诉您每个 PHP 函数需要多长时间执行，因为执行时间会因输入而异。

看看你的代码在做什么。您已经创建了一个将运行 411,000,000 次的循环。鉴于代码需要在不到 60 秒（一分钟）内完成，为了解决您假设每次通过循环的行程将花费少于（大约）0.000000145 秒的问题。这是不合理的，再多的使用“正确”功能也无法解决您的问题。用 nothing 试试你的循环

for ($i=1010374999; $i < 1421374999; $i++) { 

}

除非您可以使用科幻计算机，否则这可能不会在 60 秒内完成。所以你知道这种方法永远行不通。

这是对问题的强力解决方案。 Project Euler 的目的是让您从数学和编程的角度创造性地思考问题。您希望减少需要通过该循环的行程次数。显而易见的解决方案永远不会是这里的答案。

我不想告诉你解决方案，因为这些事情的重点是思考你的方式并成为一个更好的算法程序员。检查问题，考虑它的限制，并考虑如何减少需要检查的数字总数。

【讨论】：

+1，这是解决“调试/配置文件问题”的绝佳方法：不要假设。要么测试/分析它（努力，如果你有一个“综合”测试更是如此）或者选择一个你可以做出明确声明的部分。我正要启动分析器，但......每个循环 .000000145 秒，案例关闭，我喜欢它;-)
谢谢：A) 没有回答，B) 给出合理的提示，C) 没有假设我有一定的知识水平，但我没有。好答案！

【解决方案2】：

查看代码执行时间的好工具是 xDebug：http://xdebug.org/docs/profiler

这是一个可安装的 PHP 扩展，可以配置为输出脚本的函数调用和执行时间的完整分解。使用它，您将能够查看代码中执行时间最长的内容并尝试一些不同的方法。

编辑：现在我正在查看您的代码，您正在运行 4 亿多个正则表达式调用！我对 Euler 项目一无所知，但我很难相信这段代码可以在一分钟内在商品硬件上执行。

【讨论】：

他的代码不能，但是有一个可以解决他的问题的方法。这就是这个欧拉项目的意义所在。可以在一分钟内编写求解器的数学问题。
我对它做了一点研究。正如接受的答案中所述，这似乎是一个有趣的项目。

【解决方案3】：

preg_split 可能很慢，因为它使用的是正则表达式。有没有更好的方法来做那条线？

提示：您可以像这样访问字符串中的字符：

$str = 'This is a test.';
echo $str[0];

【讨论】：

【解决方案4】：

尝试将preg_split() 切换为更快的explode() 或str_split()

【讨论】：

好建议，但你怎么知道的？只是体验？正则表达式是否已知很慢？这是我不知道的更高层次的东西。任何帮助都很棒！
是的，众所周知，正则表达式很慢。它们非常强大，可以很容易地查找/处理复杂的字符串，但这是有代价的。大多数时候它们都很好，但是在一百万次循环中这样做并不是那么有效。我不会试图解释它在内部是如何工作的（如果你真的想知道，你可以搜索谷歌）但我只想说它背后有一个完整的引擎来让所有的“魔法”发生:)
preg_split() 的文档说：“如果您不需要正则表达式的强大功能，您可以选择更快（尽管更简单）的替代方法，例如 explode() 或 str_split()。” php.net/preg_split

【解决方案5】：

首先，这里有一个更简洁的函数版本，带有调试输出

<?php
$start = time();
$min = (int)floor(sqrt(1020304050607080900));
$max = (int)ceil(sqrt(1929394959697989990));

for ($i=$min; $i < $max; $i++) {
$c = $i * $i;
echo $i, ' => ', $c, "\n";
if ($c[0]==1
    && $c[2]==2
        && $c[4]==3
        && $c[6]==4
        && $c[8]==5
        && $c[10]==6
        && $c[12]==7
        && $c[14]==8
        && $c[16]==9
        && $c[18]==0)
  {
    echo $i;
        break;
  }
}
$end = time();
$elapsed = ($end-$start);
echo "<br />The time to calculate was $elapsed seconds";

这是输出的前 10 行：

1010101010 => 1020304050403020100
1010101011 => 1020304052423222121
1010101012 => 1020304054443424144
1010101013 => 1020304056463626169
1010101014 => 1020304058483828196
1010101015 => 1020304060504030225
1010101016 => 1020304062524232256
1010101017 => 1020304064544434289
1010101018 => 1020304066564636324
1010101019 => 1020304068584838361

就在那里，它似乎应该激发您对算法的可能优化。请注意，从第 6 个条目 (1020304060504030225) 开始，我们甚至还没有接近——我们在需要 5 的位置获得了 6！

事实上，许多下一个条目将一文不值，直到我们回到那个位置为 5 的点。为什么要费心计算中间值？如果我们能弄清楚怎么做，我们应该跳到 1010101060，那个数字又变成 5……如果我们能像这样一次跳过几十次迭代，我们将节省超过 90% 的运行时间！

请注意，这可能根本不是一种实用的方法（事实上，我相当有信心它不是），但这是您应该考虑的方式。您可以使用哪些数学技巧来减少执行的迭代次数？

【讨论】：