在哪里编写这个启发式代码？

Question

我想问一个复杂的问题。

我必须为我的论文编写启发式代码。我需要以下内容：

• 评估一些积分函数
• 在一个间隔内最小化函数
• 这样做成千上万次。

所以我需要一种更快的编程语言来完成这些工作。您建议使用哪种语言？首先，我从 Java 开始，但是积分成为一个问题。而且我不确定速度。

连接 Java 和 MATLAB 等其他软件可能是个好主意。因为我不确定，所以想听听你们的意见。

谢谢！

Answer 1

C、Java……都是图灵完备的语言。他们可以以相同的精度计算相同的函数。
如果您想实现性能目标，请使用 C，它是一种编译型高性能语言。可以减少计算时间，避免方法调用和 Java 等解释性语言中存在的高级功能。

无论如何请记住，您的实现可能比您选择的语言对性能的影响更大，因为增加输​​入维度是相关的计算复杂性（ http://en.wikipedia.org/wiki/Computational_complexity_theory）。

Answer 2

这不是编程语言，这可能是你的算法。确定算法的 big0 表示法。如果您在循环中使用循环（您可以在 Map 中使用哈希搜索来代替），那么您的算法可以快 n 倍。

注意：现代 JVM（JDK 1.5 或 1.6）本地即时编译（如未解释）到特定操作系统以及特定操作系统版本和特定硬件架构。您可以更积极地尝试使用-server进行JIT（以更长的初始化时间为代价）。

这样做成千上万次。

您确定不是更多，而是类似 10^1000 的东西吗？尝试准确计算需要运行该循环多少次，这可能会让您感到惊讶。使用启发式方法的问题类型往往具有很大的搜索空间。

Answer 3

在开始切换语言之前，我首先尝试执行以下操作：

1. 找到最佳的可用算法。
2. 查找可用于您的语言的这些算法的可用实现。
   例如，有 Java 的科学库。尝试使用这些库。
3. 如果他们不够快，请调查是否有任何措施可以采取。您的问题是否比图书馆假设的更具体？您能够根据这些知识改进算法吗？
4. 到底是什么需要这么多/内存？这真的和你的语言有关吗？尽量避免观察 JVM 启动时间，而不是它为您执行计算的时间。
5. 然后，我会考虑切换语言。但不要指望它能轻易击败 C 语言中优化的第三方 Java 库。

Answer 4

算法的顺序

通常，在语言之间切换只会减少一个常数因子所需的时间。假设您可以使用 C 将速度加倍，但如果您的算法是 O(n^2)，那么无论使用哪种语言，如果您将数据加倍，则需要四倍的时间来处理。

并且 JVM 可以优化很多东西并获得良好的结果。

Java 中的一些可能的优化

如果您的函数被多次调用，请将它们设为最终。整个班级也是如此。编译器将知道它可以内联方法代码，从而避免为该调用创建方法调用堆栈帧。