Haskell：两个版本代码之间的速度差异

我开始潜入哈斯克尔，试图解决一些小问题

我偶然发现“标准haskell友好型”解决方案和我的“非常丑陋且haskell不友好型”解决方案之间存在巨大的性能差异（~100-200x）

我相信哈斯凯勒的同事们，这种表现上的差异有一个很好的原因，我不知道这一点，可以在这个话题上教育我

问题：查找数字字符串中的最大5位数

两者在求解时使用相同的概念：生成所有5位数字并找到最大值

优雅快速的代码

digit5 :: String -> Int
digit5 = maximum . map (read . take 5) . init . tails

丑陋且非常慢的代码（一旦字符串大）

我对这一点的肤浅理解是，fast代码使用的是预先可用的高阶函数。对于较慢的版本，使用递归，但我认为咬尾应该是可能的。但在天真的层面上，对我来说，两人似乎做了同样的事情

虽然较慢的函数对字符串进行比较，而不是将其转换为数字，但我也尝试将字符串转换为整数，但没有任何大的改进

我尝试过使用ghc（不带任何标志）和以下命令进行编译：

ghc 
ghc -O2 
ghc -O2 -fexcess-precision -optc-O3 -optc-ffast-math -no-
recomp 
stack runhaskell 
ghc -O3

为了再现性，我在代码中添加了一个链接，其中也包含测试向量：

您的“慢”版本的问题是这一行：

| length xs < 5 = maxim

它将使整个事情只是线性的，它将与“优雅”的解决方案一样快。当然，这将导致额外的5次迭代，但通过降低总体复杂性，损失得到了更多的补偿

或者，您也可以通过过滤掉5个字符或更短的尾巴，使“优雅”解决方案同样缓慢：

digit5 = maximum . map (read . take 5) . filter ((>= 5) . length) . tails

---

有一些函数在列表上递归，并在每次迭代时调用

length

<代码>长度为O（n）。您不小心在运行时添加了一个O（n^2）项。只需跳过保护

| length xs<5=maxim

就可以获得一个额外的模式

digit5'[]maxim=maxim

给我0.004秒而不是1.7秒。这比优雅的解决方案还要快。（读取将始终消耗5字节的部分字符串，而字符串比较可能只需要比较第一个字符。）关于进一步提高速度的一些建议：对

string

的字典顺序和对

Integer

的顺序一致，因此您可以完全跳过

读取

。您还可以使用一个奇特的技巧来避免

过滤器
：
zipWith const（tails xs）（drop 4 xs）
将生成
xs
的所有至少5个尾部（…或者您可以移动
read
，如
read.maximum.map（take 5）
，如果您想保持相同的类型。我已在以下计时测试中完成了此操作。）结果：
digit5ReadFilter
，长度为10000的
字符串为0.32s<编码>数字5ReadzipWith
，0.04s
digit5LexFilter
，0.27s
digit5LexZipwith
甚至没有注册（报告为0.00s）。这是我在学习Haskell时遇到的第一个严格错误：
length xs<5
在这里太严格了，因为
Int
太严格了。如果使用像
Data.Nat
这样的惰性数字类型，它将在5个元素之后停止计算
xs
：
genericLength xs<（5:：Nat）
。这同样适用于
过滤器（（>=（5:：Nat））.genericLength）
。请尝试
digit5=最大值。扫描（\ab->rem（10*a+b）100000）0。地图数码点
。我没有对它进行基准测试，但我认为缺少字符串操作应该会有所帮助。
| length xs < 5 = maxim

| null xs = maxim

digit5 = maximum . map (read . take 5) . filter ((>= 5) . length) . tails