一、程序及问题
阅读下面程序,请回答如下问题:
问题1:这个程序要找的是符合什么条件的数?
问题2:这样的数存在么?符合这一条件的最小的数是什么?
问题3:在电脑上运行这一程序,你估计多长时间才能输出第一个结果?时间精确到分钟(电脑:单核CPU 4.0G Hz,内存和硬盘等资源充足)。
问题4:在多核电脑上如何提高这一程序的运行效率?
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace FindTheNumber
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int [] rg =
{2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,
20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31};
for (Int64 i = 1; i < Int64.MaxValue; i++)
{
int hit = 0;
int hit1 = -1;
int hit2 = -1;
for (int j = 0; (j < rg.Length) && (hit <=2) ; j++)
{
if ((i % rg[j]) != 0)
{
hit++;
if (hit == 1)
{
hit1 = j;
}
else if (hit == 2)
{
hit2 = j;
}
else
break;
}
}
if ((hit == 2)&& (hit1+1==hit2))
{
Console.WriteLine("found {0}", i);
}
}
}
}
}
二、程序分析
首先这是一个C#的程序,一眼看上去,有点像Java也有点像C,仔细一看,还真像老师说的那样,至少看上去读起来没有什么障碍。
简单来看,这就是一个找数的小程序,main方法里面由两个for循环嵌套,for (Int64 i = 1; i < Int64.MaxValue; i++)。并不知道Int64.MaxValue代表什么?上了百度查找得到如下:int32是个结构 MaxValue是Int32这个结构中的一个属性值,该属性值的类型是const int,属性值的数值是那个0x7FFFFFFF int,不是Int32, int是基本的数据类型,表示整形。 具体多少字节(或bit位),和当前系统有关,不是你所理解的,固定的32位。 有可能是32,有可能是64.所以说,int64,就相当于是C语言中的一个长整形数据类型,大概范围就是 -2^63-2^62之间,好大一个数,在这个范围内找一个数,究竟是什么数呢?
接下来看第二个循环,for (int j = 0; (j < rg.Length) && (hit <=2) ; j++),由上面的程序可以看出rg.length=30,这样的30个整数,通过第二个for循环进行操作,接着看下面的程序:
if ((i % rg[j]) != 0)
{
hit++;
if (hit == 1)
{
hit1 = j;
}
else if (hit == 2)
{
hit2 = j;
}
else
break;
}
这么看来,hit的作用就是用来记录进行了几次除法,hit2是用来记录不能被前一个不能整除的数,hit2则为后一个。
经过这么两次循环,下面进行如下操作:
if ((hit == 2)&& (hit1+1==hit2))
{
Console.WriteLine("found {0}", i);
}
(1)因此程序的作用就是找出2-31这30个数中,不能被前面两个连续数整除,能被第三个数整除的一个整数,然后将其打印。
瞬间就想起来了C语言中的溢出问题,但是这里设置的范围本来就很大,应该不会 有溢出。可是将程序在VS上面运行了好久都没有出来结果,然后我就想是不是可以自己通过笔算出来这个结果。然而还是高估了自己的能力,以及低估了这个程序的计算量。笔算是算不出来的,也有可能我的电脑配置不够,或许是我等的时间不够,总之并没有运行出这样的数。
(2)因此这样的数一定存在,但是由于电脑配置一些原因,并没有运算出来,而计算又算不出来的情况下这个数我并不知道是多少,也看了网上的一些算法,我并不是很懂,所以也不想照搬,不懂即使不懂。
(3)由于没有找到合适的程序运行时间的函数,所以运行的时间不知道。大概需要半天左右。下面是我的电脑配置。
(4)对于如何提高多核电脑的运行速度,应该要重新设置任务管理器方面,对于原理我并不了解,因此,并不能很确定的说出方法。