সংখ্যাটি প্রাইম কিনা তা নির্ধারণ করার জন্য আমি সর্বাধিক জনপ্রিয় পরামর্শগুলির দক্ষতার তুলনা করেছি। আমি ব্যবহৃত python 3.6উপরubuntu 17.10 ; আমি 100.000 অবধি সংখ্যার সাথে পরীক্ষা করেছি (আপনি নীচে আমার কোড ব্যবহার করে আরও বড় সংখ্যা দিয়ে পরীক্ষা করতে পারেন)।
এই প্রথম প্লটটি ফাংশনগুলির সাথে তুলনা করে (যা আমার উত্তরে আরও ব্যাখ্যা করা হয়েছে), দেখানো হচ্ছে যে সংখ্যাগুলি বাড়ানোর সময় শেষ ফাংশনগুলি প্রথমটির মতো দ্রুত বৃদ্ধি পায় না।
এবং দ্বিতীয় চক্রান্তে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে মৌলিক সংখ্যার ক্ষেত্রে সময় অবিচ্ছিন্নভাবে বৃদ্ধি পায় তবে নন-প্রাইম সংখ্যাগুলি সময়ের সাথে এত দ্রুত বৃদ্ধি পায় না (কারণ তাদের বেশিরভাগটি প্রাথমিক পর্যায়ে নির্মূল করা যেতে পারে)।
আমি ব্যবহৃত ফাংশনগুলি এখানে:
এই উত্তর এবং এই উত্তরটি ব্যবহার করে একটি নির্মাণের পরামর্শ দিয়েছে all():
def is_prime_1(n):
return n > 1 and all(n % i for i in range(2, int(math.sqrt(n)) + 1))
এই উত্তরটি কিছু সময় লুপ ব্যবহার করেছে:
def is_prime_2(n):
if n <= 1:
return False
if n == 2:
return True
if n == 3:
return True
if n % 2 == 0:
return False
if n % 3 == 0:
return False
i = 5
w = 2
while i * i <= n:
if n % i == 0:
return False
i += w
w = 6 - w
return True
এই উত্তরে একটি forলুপ সহ একটি সংস্করণ অন্তর্ভুক্ত :
def is_prime_3(n):
if n <= 1:
return False
if n % 2 == 0 and n > 2:
return False
for i in range(3, int(math.sqrt(n)) + 1, 2):
if n % i == 0:
return False
return True
এবং আমি অন্যান্য উত্তরগুলি থেকে কয়েকটি নতুন ধারণাকে মিশ্রিত করেছি:
def is_prime_4(n):
if n <= 1: # negative numbers, 0 or 1
return False
if n <= 3: # 2 and 3
return True
if n % 2 == 0 or n % 3 == 0:
return False
for i in range(5, int(math.sqrt(n)) + 1, 2):
if n % i == 0:
return False
return True
রূপগুলি তুলনা করার জন্য আমার স্ক্রিপ্ট এখানে:
import math
import pandas as pd
import seaborn as sns
import time
from matplotlib import pyplot as plt
def is_prime_1(n):
...
def is_prime_2(n):
...
def is_prime_3(n):
...
def is_prime_4(n):
...
default_func_list = (is_prime_1, is_prime_2, is_prime_3, is_prime_4)
def assert_equal_results(func_list=default_func_list, n):
for i in range(-2, n):
r_list = [f(i) for f in func_list]
if not all(r == r_list[0] for r in r_list):
print(i, r_list)
raise ValueError
print('all functions return the same results for integers up to {}'.format(n))
def compare_functions(func_list=default_func_list, n):
result_list = []
n_measurements = 3
for f in func_list:
for i in range(1, n + 1):
ret_list = []
t_sum = 0
for _ in range(n_measurements):
t_start = time.perf_counter()
is_prime = f(i)
t_end = time.perf_counter()
ret_list.append(is_prime)
t_sum += (t_end - t_start)
is_prime = ret_list[0]
assert all(ret == is_prime for ret in ret_list)
result_list.append((f.__name__, i, is_prime, t_sum / n_measurements))
df = pd.DataFrame(
data=result_list,
columns=['f', 'number', 'is_prime', 't_seconds'])
df['t_micro_seconds'] = df['t_seconds'].map(lambda x: round(x * 10**6, 2))
print('df.shape:', df.shape)
print()
print('', '-' * 41)
print('| {:11s} | {:11s} | {:11s} |'.format(
'is_prime', 'count', 'percent'))
df_sub1 = df[df['f'] == 'is_prime_1']
print('| {:11s} | {:11,d} | {:9.1f} % |'.format(
'all', df_sub1.shape[0], 100))
for (is_prime, count) in df_sub1['is_prime'].value_counts().iteritems():
print('| {:11s} | {:11,d} | {:9.1f} % |'.format(
str(is_prime), count, count * 100 / df_sub1.shape[0]))
print('', '-' * 41)
print()
print('', '-' * 69)
print('| {:11s} | {:11s} | {:11s} | {:11s} | {:11s} |'.format(
'f', 'is_prime', 't min (us)', 't mean (us)', 't max (us)'))
for f, df_sub1 in df.groupby(['f', ]):
col = df_sub1['t_micro_seconds']
print('|{0}|{0}|{0}|{0}|{0}|'.format('-' * 13))
print('| {:11s} | {:11s} | {:11.2f} | {:11.2f} | {:11.2f} |'.format(
f, 'all', col.min(), col.mean(), col.max()))
for is_prime, df_sub2 in df_sub1.groupby(['is_prime', ]):
col = df_sub2['t_micro_seconds']
print('| {:11s} | {:11s} | {:11.2f} | {:11.2f} | {:11.2f} |'.format(
f, str(is_prime), col.min(), col.mean(), col.max()))
print('', '-' * 69)
return df
ফাংশনটি compare_functions(n=10**5)চালাচ্ছি (সংখ্যা 100.000 পর্যন্ত) আমি এই আউটপুটটি পাই:
df.shape: (400000, 5)
-----------------------------------------
| is_prime | count | percent |
| all | 100,000 | 100.0 % |
| False | 90,408 | 90.4 % |
| True | 9,592 | 9.6 % |
-----------------------------------------
---------------------------------------------------------------------
| f | is_prime | t min (us) | t mean (us) | t max (us) |
|-------------|-------------|-------------|-------------|-------------|
| is_prime_1 | all | 0.57 | 2.50 | 154.35 |
| is_prime_1 | False | 0.57 | 1.52 | 154.35 |
| is_prime_1 | True | 0.89 | 11.66 | 55.54 |
|-------------|-------------|-------------|-------------|-------------|
| is_prime_2 | all | 0.24 | 1.14 | 304.82 |
| is_prime_2 | False | 0.24 | 0.56 | 304.82 |
| is_prime_2 | True | 0.25 | 6.67 | 48.49 |
|-------------|-------------|-------------|-------------|-------------|
| is_prime_3 | all | 0.20 | 0.95 | 50.99 |
| is_prime_3 | False | 0.20 | 0.60 | 40.62 |
| is_prime_3 | True | 0.58 | 4.22 | 50.99 |
|-------------|-------------|-------------|-------------|-------------|
| is_prime_4 | all | 0.20 | 0.89 | 20.09 |
| is_prime_4 | False | 0.21 | 0.53 | 14.63 |
| is_prime_4 | True | 0.20 | 4.27 | 20.09 |
---------------------------------------------------------------------
তারপরে, ফাংশনটি চালাচ্ছি compare_functions(n=10**6)(সংখ্যাগুলি 1.000.000 পর্যন্ত) আমি এই আউটপুটটি পাই:
df.shape: (4000000, 5)
-----------------------------------------
| is_prime | count | percent |
| all | 1,000,000 | 100.0 % |
| False | 921,502 | 92.2 % |
| True | 78,498 | 7.8 % |
-----------------------------------------
---------------------------------------------------------------------
| f | is_prime | t min (us) | t mean (us) | t max (us) |
|-------------|-------------|-------------|-------------|-------------|
| is_prime_1 | all | 0.51 | 5.39 | 1414.87 |
| is_prime_1 | False | 0.51 | 2.19 | 413.42 |
| is_prime_1 | True | 0.87 | 42.98 | 1414.87 |
|-------------|-------------|-------------|-------------|-------------|
| is_prime_2 | all | 0.24 | 2.65 | 612.69 |
| is_prime_2 | False | 0.24 | 0.89 | 322.81 |
| is_prime_2 | True | 0.24 | 23.27 | 612.69 |
|-------------|-------------|-------------|-------------|-------------|
| is_prime_3 | all | 0.20 | 1.93 | 67.40 |
| is_prime_3 | False | 0.20 | 0.82 | 61.39 |
| is_prime_3 | True | 0.59 | 14.97 | 67.40 |
|-------------|-------------|-------------|-------------|-------------|
| is_prime_4 | all | 0.18 | 1.88 | 332.13 |
| is_prime_4 | False | 0.20 | 0.74 | 311.94 |
| is_prime_4 | True | 0.18 | 15.23 | 332.13 |
---------------------------------------------------------------------
ফলাফলগুলি প্লট করতে আমি নিম্নলিখিত স্ক্রিপ্টটি ব্যবহার করেছি:
def plot_1(func_list=default_func_list, n):
df_orig = compare_functions(func_list=func_list, n=n)
df_filtered = df_orig[df_orig['t_micro_seconds'] <= 20]
sns.lmplot(
data=df_filtered, x='number', y='t_micro_seconds',
col='f',
# row='is_prime',
markers='.',
ci=None)
plt.ticklabel_format(style='sci', axis='x', scilimits=(3, 3))
plt.show()