Nachdem ich QuickSort in BrainF *** implementiert hatte , wurde mir klar, dass es wahrscheinlich nicht so schnell war. Operationen, die in normalen Sprachen O (1) sind (wie die Array-Indizierung), sind in BF erheblich länger. Die meisten Regeln für eine effiziente Sortierung können beim Codieren in einem Turing-Tarpit aus dem Fenster geworfen werden .
Es ist also eine Herausforderung, die "schnellste BrainF *** Sortierroutine aller Zeiten" zu implementieren. Ich werde alle Einträge mit dem Interpreter unten zeitlich festlegen. Der Interpreter verwendet ein 16-KB-Band mit vorzeichenlosen Zeichen. Sowohl das Band als auch die Zellen werden umbrochen, wenn die Grenzen überschritten werden. Das Lesen des EOF setzt eine 0 in die aktuelle Zelle. Die gemessene Zeit umfasst sowohl die Zeit zum Analysieren der Quelldatei als auch die Zeit zum Verarbeiten aller Eingabedateien. Der schnellste Code gewinnt.
Der Testvektor besteht aus einer Reihe von ASCII-Dateien, die zum Testen der Sortierung von Kantenfällen, einschließlich, entwickelt wurden
Eine bereits sortierte Liste: "bestellt"
!"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~Eine umgekehrt sortierte Liste: "umgekehrt"
~}|{zyxwvutsrqponmlkjihgfedcba`_^]\[ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA@?>=<;:9876543210/.-,+*)('&%$#"!Eine Datei, die aus vielen Kopien einiger eindeutiger Werte besteht: "onlynine"
ibbkninbkrauickabcufrfckbfikfbbakninfaafafbikuccbariauaibiraacbfkfnbbibknkbfankbbunfruarrnrrrbrniaanfbruiicbuiniakuuiubbknanncbuanbcbcfifuiffbcbckikkfcufkkbbakankffikkkbnfnbncbacbfnaauurfrncuckkrfnufkribnfbcfbkbcrkriukncfrcnuirccbbcuaaifiannarcrnfrbarbiukEine völlig zufällige ASCII-Datei: "random"
'fQ`0R0gssT)70O>tP[2{9' 0.HMyTjW7-!SyJQ3]gsccR'UDrnOEK~ca 'KnqrgA3i4dRR8g.'JbjR;D67sVOPllHe,&VG"HDY_'Wi"ra?n.5nWrQ6Mac;&}~T_AepeUk{:Fwl%0`FI8#h]J/Cty-;qluRwk|S U$^|mI|D0\^- csLp~`VM;cPgIT\m\(jOdRQu#a,aGI?TeyY^*"][E-/S"KdWEQ,P<)$:e[_.`V0:fpI zL"GMhao$C4?*xEine zufällige Datei über den Bereich 1..255: "wholerange"
öè—@œ™S±ü¼ÓuǯŠf΀n‚ZÊ,ˆÖÄCítÚDý^öhfF†¬I÷xxÖ÷GààuÈ©ÈÑdàu.y×€ôã…ìcÑ–:*‰˜IP¥©9Ä¢¬]Š\3*\®ªZP!YFõ®ÊÖžáîÓ¹PŸ—wNì/S=Ìœ'g°Ì²¬½ÕQ¹ÀpbWÓ³ »y »ïløó„9k–ƒ~ÕfnšÂt|Srvì^%ÛÀâû¯WWDs‰sç2e£+PÆ@½ã”^$f˜¦Kí•òâ¨÷ žøÇÖ¼$NƒRMÉE‹G´QO¨©l¬k¦Ó
Jede Eingabedatei hat höchstens 255 Bytes.
Hier ist der Dolmetscher. Es ist für console-Modus von Windows geschrieben, soll aber einfach zu portieren sein: einfach ersetzen read_time()und sysTime_to_ms()mit plattformspezifischen Äquivalente.
Verwendung: bftime program.bf infile1 [infile2 ...]
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#define MS_PER_SEC 1000.0f
#define MAXSIZE (0x4000)
#define MAXMASK (MAXSIZE-1)
typedef __int64 sysTime_t;
typedef unsigned char Uint8;
typedef unsigned short Uint16;
typedef struct instruction_t {
Uint8 inst;
Uint16 pair;
} Instruction;
Instruction prog[MAXSIZE] = {0};
Uint8 data[MAXSIZE] = {0};
const Uint8 FEND = EOF;
sysTime_t read_time() {
__int64 counts;
QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&counts);
return counts;
}
float sysTime_to_ms(sysTime_t timeIn) {
__int64 countsPerSec;
QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&countsPerSec);
return (float)timeIn * MS_PER_SEC / (float)countsPerSec;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
FILE* fp;
Uint8 c;
Uint16 i = 0;
Uint16 stack = 0;
sysTime_t start_time;
sysTime_t elapsed=0,delta;
if (argc<3) exit(printf("Error: Not Enough Arguments\n"));
fp = fopen(argv[1],"r");
if (!fp) exit(printf("Error: Can't Open program File %s\n",argv[1]));
start_time=read_time();
while (FEND != (c = fgetc(fp)) && i <MAXSIZE) {
switch (c) {
case '+': case '-': case ',': case '.': case '>': case '<':
prog[++i].inst = c;
break;
case '[':
prog[++i].inst = c;
prog[i].pair=stack;
stack = i;
break;
case ']':
if (!stack) exit(printf("Unbalanced ']' at %d\n",i));
prog[++i].inst = c;
prog[i].pair=stack;
stack = prog[stack].pair;
prog[prog[i].pair].pair=i;
break;
}
}
if (stack) exit(printf("Unbalanced '[' at %d\n",stack));
elapsed = delta = read_time()-start_time;
printf("Parse Time: %f ms\n", sysTime_to_ms(delta));
for (stack=2;stack<argc;stack++) {
Instruction *ip = prog;
fp = fopen(argv[stack],"r");
if (!fp) exit(printf("Can't Open input File %s\n",argv[stack]));
printf("Processing %s:\n", argv[stack]);
memset(data,i=0,sizeof(data));
start_time=read_time();
//Run the program
while (delta) {
switch ((++ip)->inst) {
case '+': data[i]++; break;
case '-': data[i]--; break;
case ',': c=getc(fp);data[i]=(FEND==c)?0:c; break;
case '.': putchar(data[i]); break;
case '>': i=(i+1)&MAXMASK; break;
case '<': i=(i-1)&MAXMASK; break;
case '[': if (!data[i]) ip = prog+ip->pair; break;
case ']': if (data[i]) ip = prog+ip->pair; break;
case 0: delta=0; break;
}
}
delta = read_time()-start_time;
elapsed+=delta;
printf("\nProcessing Time: %f ms\n", sysTime_to_ms(delta));
}
printf("\nTotal Time for %d files: %f ms\n", argc-2, sysTime_to_ms(elapsed));
}
Bisherige Ergebnisse
Hier ist die durchschnittliche Zeit von 5 Durchläufen des vollständigen Vektorsatzes:
Author Program Average Time Best Set Worst Set
AShelly Quicksort 3224.4 ms reverse (158.6) onlynine (1622.4)
K.Randall Counting 3162.9 ms reverse (320.6) onlynine (920.1)
AShelly Coinsort 517.6 ms reverse (54.0) onlynine (178.5)
K.Randall CountingV2 267.8 ms reverse (41.6) random (70.5)
AShelly Strandsort 242.3 ms reverse (35.2) random (81.0)