作者:搭配课彡堂- | 来源:互联网 | 2024-10-28 12:02
在Python编程中,当遇到程序运行无响应的问题时,通常与计算资源的消耗有关。Python使用任意精度整数进行计算,这意味着在处理大数值运算时,如计算大指数值,系统可能会因为内存或CPU资源不足而变得缓慢,甚至没有反馈。此外,代码中的无限循环或递归调用也可能导致类似问题。建议检查代码逻辑,优化算法效率,并确保计算任务不会超出系统的处理能力。
在Python中,通常整数世界中的计算是用任意大小来完成的。因此,这意味着,如果计算^{{cd1>},它不会使用32位整数或64位整数来计算,但它在Python-2.x中使用^{{cd2>},或者Python-3.x中的^{cd3>}(但是Python-3.x中的^{cd3>})具有任意大小。
^{cd1>}是一个巨大的数字。它需要1000'000位,或者至少125'000字节。它还将使用一个算法计算功率,并必须表示中间结果。
在CPython中,存储值需要133 MB内存。但这并不是结束。现在,您想将其转换为字符串。字符串将取大约301'029'995位数字。每个数字至少需要一个字节。因此,这将需要额外的301 MB内存,而且需要大量的工作来计算十进制表示:每次迭代,我们必须执行一个模10检查,而且我们需要将数字除以10,所以它在数字的位数中工作(至少)二次。由于数字的数量巨大(约3亿),因此需要大量的工作。
^{cd6>}操作并不非常昂贵,但是以上步骤在内存(以及CPU时间中的somwhat,特别是转换为字符串)都很昂贵。内存似乎是我们可以忽略的一个因素,但是如果我们消耗了大量内存,系统会减慢速度,甚至冻结。通常,如果系统内存耗尽,它将开始使用swap内存:它将RAM内存的部分交换到硬盘驱动器,这是非常慢的(与RAM内存相比)。
上面的素描方式,获得数字的数量肯定不是一个好的方法。例如,它也不能与负数一起工作。有一个叫做对数的数学概念,如果您取一个数字的log10则得到数字数减去one。这里还有一些额外的问题:负数的^{cd7>}为未定义;以及
零的^{cd7>}也不是。
但我们可以解决这些问题。例如,通过构造函数:from math import log10, floor
def number_of_digits(x):
if x == 0:
return 1
else:
return 1 + floor(log10(abs(x)))
这将适用于所有整数值。如果您想计算电源的位数,我们甚至可以首先阻止计算^{cd1>}:
^{pr2}$
因此,数字的数量为:
^{pr3}$
这在速度和内存方面都有效。