Гипотеза Коллатца(ускорить код)

@Aliaxandr · Регистрация: 03.07.2015

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Существует вот такая вот гипотеза Коллатца(https://ru.wikipedia.org/wiki/Гипотеза_Коллатца), которую я отобразил в следующей функции:

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
int collatza(int n){
        int cnt=1;
 while(n!=1){
                if(n%2==0){
                cnt++;
                n=n/2;
                }
                else{
                cnt++;
                n=3*n+1;
                }
        }
return cnt;
}

Функция принимает целое число и считает количество цифр, которое будет вычислено по ходу работы функции до того момента, пока результат не будет равняться 0.
Кратко о сути. Берём число n, если оно четное делим его на 2, если нет умножаем на 3 и добавляем 1. С получившимся результатом поступаем точно так же до того момента, пока число n не будет равняться 1.
Например для n = 7;
7 = 7,22,11,34,17,52,26,13,40,20,10,5,16,8,4 ,2,1.
Таким образом в нашей последовательности получилось 17 чисел.
Данные числа(количество чисел в последовательности до 1) программа вычисляет для значений от 1 до 65535 включительно и записывает в массив соответственно.
Вопрос вот в чем, подскажите, посоветуйте, как можно изменить либо модифицировать либо дописать данную функцию, чтобы сама программа работала быстрее. На данный момент время выполнения программы 0,044 секунды.
Может существуют, еще какие-нибудь магические свойства языка Си, которые могут это осуществить???

Добавлено через 24 минуты
Ускорил немного код вместо умножения на 3 использовал трёхкратное прибавление и вместо деления на 2 смещение вправо на 1 бит. Теперь время выполнения программы 0.035 с. Может у кого-нить имеются еще соображения на этот повод???

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
int collatza(int n){
        unsigned int cnt=1;
        if(n==1)return cnt;
 
 while(n!=1){
                if(n==10)return cnt+6;
                if(n%2==0){
                cnt++;
                n=n>>1;
                }
                else{
                cnt++;
                n=n+n+n+1;
                }
        }
return cnt;
}

@nonedark2008 · 13.12.2015, 13:52

Не по теме:

nmcf, делал для ключа произвольной длины, что вылилось в неоптимальность некоторых методов для длинной арифметики. Векторизации подверглась процедура умножения длинных чисел в столбик, которая в свою очередь использовалась в Карацубе. Операцию взятия модуля сделал через алгоритм Баррета.
Распараллеливался поиск большого простого числа через тест Рабина-Миллера.

Но даже после всего этого преподаватель сказал, что оптимизации дали странно малый прирост производительности, но зачет все же поставил.

zer0mail · 13.12.2015, 15:37

Не по теме:

Сообщение от nonedark2008

Мне для зачета курсача по RSA пришлось реализовывать эффективную длинную арифметику, затем векторизовать вычисления, а потом распараллелить...

И Вы попросили помощи на форуме?

@nonedark2008 · 13.12.2015, 16:12

Не по теме:

Сообщение от zer0mail

И Вы попросили помощи на форуме?

Я попросил помощи у Гугла и научного руководителя.
У меня был на удивление хороший руководитель, он мне сразу сказал, чего от меня ожидает:
RSA, длинная арифметика, векторизация, распараллеливание. Когда у меня возникла проблема с длинной арифметикой, меня отправили читать второй том Кнута. Все остальное без вопросов выдает Гугл, если правильно сформировать запрос.

Я уже долго сижу на нашем форуме,
чтобы предсказать реакцию сообщества на запрос "Помогите" для проекта в 10+ файлов.

zer0mail · 13.12.2015, 17:05

Не по теме:

Вот видите, а я задавал вопрос насчет тем "помогите уложиться по времени для зачета" на форуме.
Если не на форуме или не для зачета (а, например, для олимпиадной задачи) - то не к моему вопросу. :)

@Aliaxandr · 13.12.2015, 18:37 **[ТС]**

)))

@nonedark2008 · 13.12.2015, 18:37

Не по теме:

Сообщение от Aliaxandr

у нас такой конкурс на потоке, поэтому код то и нужно ускорить

Кто-нибудь из однокурсников увидит, и сдаст твой выложенный код вместо тебя :)

@Aliaxandr · 13.12.2015, 18:39 **[ТС]**

nonedark2008, я в польше учусь))))))))))

@nonedark2008 · 13.12.2015, 18:47

Aliaxandr, в английских статьях полно информации по данному алгоритму, например вот.
Также есть информации, что его можно быстро считать на GPU.
И да, попробуй распараллелить вычисление.

@Aliaxandr · 13.12.2015, 19:05 **[ТС]**

nonedark2008, хорошая ссылка, однако, спасибо еще раз!!! А вообще не ищу на форуме, что-то типа "сделайте за меня" совет, идея, вот, что более ценное, а если сумел данный совет записать в код, то за тобой не заржавеет. И многие вещи приходят с опытом.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Установка нескольких штампов электронной подписи в строго определенных местах файла docx ВладимирСамохин 19.07.2026 (В!) Работа с Электронной подписью - это неотъемлемая часть современного документооборота. Но что делать, если нужно поставить несколько штампов электронной подписи в строго определенных местах. . .	сукцессия 35. Научная статья о проделанной работе anaschu 19.07.2026 Написал в формате латекс и пдф	Вангую, что это не пройдёт модерацию, и на неделе я запущу свой сервер. Hrethgir 19.07.2026 Эта публикация сейчас в песочнице и ждёт приглашения. https:/ / habr. com/ ru/ sandbox/ 295048/ начало и оглавление - Как «пернатого» заставить осваивать новые горизонты опыта через масштабирование. . .	сукцессия 33. открытые вопросы от клауде anaschu 19.07.2026 "Что накопилось за эту часть А — тринадцать правок, из которых шесть пришли из ваших вопросов и каждая оказалась реальной ошибкой, а не калибровкой: односторонний симбиоз, отсутствующий листопад,. . .
32 сукцессия anaschu 19.07.2026 сукцессия 28‑мерное ядро стабилизировано Коллеги, фиксирую разбор инженерных правок и их изоморфную проекцию на экономику, меметику и половой отбор. Модель теперь не «подкручивает» сходимость —. . .	сукцессия 31: модель микоризы - это модель ещё нескольких явлений, социальных и экономических anaschu 18.07.2026 Теория «Всего»: апдейт v1. 1. 2 — 28‑мерное ядро стабилизировано Коллеги, фиксирую разбор инженерных правок и их изоморфную проекцию на экономику, меметику и половой отбор. Модель теперь не. . .	сукцессия 30. Массив проверяющих друг друга моделей anaschu 18.07.2026 Архитектура сети взаимопроверяющих моделей микоризной сукцессии (v2. 0) Развитие тензорного ОДУ-ядра и создание кросс-платформенного калибровочного полигона Уважаемые коллеги! В продолжение. . .	Грибы - это женщины, деревья - это мужчины. Анти инь янь для союза мужчины и женщины. anaschu 18.07.2026 ГЛАВНЫЙ НАУЧНО-ФИЛОСОФСКИЙ ВЫВОД: Сексуально-Репродуктивный Капитализм против Государства Моногамии Коллеги, мы вышли на финишную прямую 20-мерного ОДУ-моделирования вековой сукцессии (ветка. . .

@nonedark2008
	13.12.2015, 13:52
	Не по теме: nmcf, делал для ключа произвольной длины, что вылилось в неоптимальность некоторых методов для длинной арифметики. Векторизации подверглась процедура умножения длинных чисел в столбик, которая в свою очередь использовалась в Карацубе. Операцию взятия модуля сделал через алгоритм Баррета. Распараллеливался поиск большого простого числа через тест Рабина-Миллера. Но даже после всего этого преподаватель сказал, что оптимизации дали странно малый прирост производительности, но зачет все же поставил. 0

zer0mail
	13.12.2015, 17:05
	Не по теме: Вот видите, а я задавал вопрос насчет тем "помогите уложиться по времени для зачета" на форуме. Если не на форуме или не для зачета (а, например, для олимпиадной задачи) - то не к моему вопросу. :) 0

@Aliaxandr 9 / 9 / 8 Регистрация: 03.07.2015 Сообщений: 219
	13.12.2015, 18:37 [ТС]
	))) 0

@Aliaxandr 9 / 9 / 8 Регистрация: 03.07.2015 Сообщений: 219
	13.12.2015, 18:39 [ТС]
	nonedark2008, я в польше учусь)))))))))) 0

@nonedark2008 1394 / 1023 / 325 Регистрация: 28.07.2012 Сообщений: 2,813
	13.12.2015, 18:47
	Aliaxandr, в английских статьях полно информации по данному алгоритму, например вот. Также есть информации, что его можно быстро считать на GPU. И да, попробуй распараллелить вычисление. 3

@Aliaxandr 9 / 9 / 8 Регистрация: 03.07.2015 Сообщений: 219
	13.12.2015, 19:05 [ТС]
	nonedark2008, хорошая ссылка, однако, спасибо еще раз!!! А вообще не ищу на форуме, что-то типа "сделайте за меня" совет, идея, вот, что более ценное, а если сумел данный совет записать в код, то за тобой не заржавеет. И многие вещи приходят с опытом. 1