我目前正在为欧拉问题 #4 编写一个快速解决方案，其中必须从两个 3 位数字的乘积中找到最大的回文数。
要确定一个数字是否是回文，您显然需要将该数字的倒数与原始数字进行比较。
由于 C# 没有内置的 String.Reverse() 方法，那么反转字符串最快的方法是什么？
我将使用 100,000,000 次迭代循环测试所有建议的解决方案。正确答案将给予提交最快解决方案的人。
我将在 C#.Net 3.5 控制台应用程序中测试该解决方案
【问题讨论】：
标签： c#
反转数字不是更快吗？
// unchecked code, don't kill me if it doesn't even compile.
ulong Reverse(ulong number) {
ulong result = 0;
while (number > 0) {
ulong digit = number % 10;
result = result * 10 + digit;
number /= 10;
}
return result;
}
【讨论】：
digit 将永远是number 的最后一位数字。
如果您想将一个数字与其相反的数字进行比较，使用除法来反转数字可能比将其转换为字符串更快。我还需要测试它的速度。
private static int Reverse(int num) {
int res = 0;
while (num > 0) {
int rm ;
num = Math.DivRem(num, 10, out rm);
res = res * 10 + rm;
}
return res;
}
编辑： DivRem 比我计算机中的除法和模块快约 1%。 最后一位为0则退出速度优化：
private static int Reverse(int num) {
int res = 0;
int rm;
num = Math.DivRem(num, 10, out rm);
//Some magic value or return false, see below.
if (rm == 0) return -1 ;
res = res * 10 + rm;
while (num > 0) {
num = Math.DivRem(num, 10, out rm);
res = res * 10 + rm;
}
return res ;
}
在我的计算机中，使方法返回布尔值比与循环中的布尔值相比要慢一些，但我不明白为什么。请在您的计算机上进行测试。
乘法和移位应该比除法更快，但可能不够精确。编辑：使用 long 似乎足够精确。
private static int FastReverse(int num) {
int res = 0;
int q = (int)((214748365L * num) >> 31);
int rm = num - 10 * q;
num = q;
if (rm == 0) return -1;
res = res * 10 + rm;
while (num > 0) {
q = (int)((214748365L * num) >> 31);
rm = num - 10 * q;
num = q;
res = res * 10 + rm;
}
return res;
}
(214748365L * num) >> 31 等于 i / 10 直到 1,073,741,829，其中 1 / 10 得到 107374182，乘法 + 二进制移位得到 107374183。
【讨论】：
我认为就地进行比较可能会更快。如果你反转字符串，你必须：
如果您在原地执行比较，则只执行最后一步。即便如此，您的比较只是字符串的一半（如果字符数为奇数，则为一半 - 0.5）。像下面这样的东西应该可以工作：
static bool IsPalindromic(string s){
int len = s.Length;
int half = len-- >> 1;
for(int i = 0; i < half; i++)
if(s[i] != s[len - i])
return false;
return true;
}
编辑：
虽然这回答了 OP 的问题，但根据我的测试，ggf31416 和 configurator 提供的解决方案解决了 OP 的实际需求大约快 30%。如果将其转换为静态方法并使用ints 而不是ulongs，则配置器的解决方案比 ggf31416 的解决方案快一点（但要慢得多，否则）。
顺便说一句，运行这些示例来解决 OP 提到的问题（找到任何两个三位数的最大回文乘积），使用下面的简单（可能是幼稚的）循环：
for(int i = 100; i < 1000; i++)
for(int j = i; j < 1000; j++) // calculations where j < i would be redundant
...
在我的机器上产生以下结果：
IsPalindromic(product.ToString()) 耗时 0.3064174 秒。 ggf31416Reverse(product) == product 耗时 0.1933994 秒。 configuratorReverse(product) == product 耗时 0.1872061 秒。每个都产生913 * 993 = 906609的正确结果。
【讨论】：
string test = "ABC";
string reversed = new String(test.ToCharArray().Reverse().ToArray());
【讨论】：
public static String Reverse(string input) {
var length = input.Length;
var buffer = new char[length];
for ( var i= 0; i < input.Length; i++ ) {
buffer[i] = input[(length-i)-1];
}
return new String(buffer);
}
编辑：Doh！忘记将 perf 的长度减半 :)
【讨论】：
我发现在 C# 中反转字符串的最快方法是使用以下代码。一次读取 32 位而不是 16 位字符的长度更快。 在调试模式下，它会更快，直到您达到大约 93 个字符。比 Array.Reverse() 更长的任何东西都更快。使用发布版本并在 IDE 之外运行，此方法将以任何字符串长度将 Array.Reverse() 从水中吹走。
char[] MyCharArray = MyString.ToCharArray();
UIntStringReverse(ref MyCharArray); //Code to reverse is below.
string ReversedString = new string(MyCharArray);
private static unsafe void UIntStringReverse(ref char[] arr)
{
uint Temp;
uint Temp2;
fixed (char* arrPtr = &arr[0])
{
uint* p, q;
p = (uint*)(arrPtr);
q = (uint*)(arrPtr + arr.LongLength - 2);
if (arr.LongLength == 2)
{
Temp = *p;
*p = ((Temp & 0xFFFF0000) >> 16) | ((Temp & 0x0000FFFF) << 16);
return;
}
while (p < q)
{
Temp = *p;
Temp2 = *q;
*p = ((Temp2 & 0xFFFF0000) >> 16) | ((Temp2 & 0x0000FFFF) << 16);
*q = ((Temp & 0xFFFF0000) >> 16) | ((Temp & 0x0000FFFF) << 16);
p++;
q--;
}
}
}
【讨论】：
string Reverse(string s)
{
return new string(s.ToCharArray().Reverse().ToArray());
}
【讨论】：
使用 ggf31416 的 FastReverse 函数，这里是 Project Euler 的问题 #4 的解决方案，它在我的计算机上在 47 毫秒内完成。
using System;
using System.Diagnostics;
namespace Euler_Problem_4
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Stopwatch s = new Stopwatch();
s.Start();
int t = 0;
for (int i = 999; i > 99; i--)
{
for (int j = i; j > 99; j--)
{
if (i*j == FastReverse(i*j))
{
if (i * j > t)
{
t = i * j;
}
}
}
}
Console.WriteLine(t);
s.Stop();
Console.WriteLine("{0}mins {1}secs {2}ms", s.Elapsed.Minutes, s.Elapsed.Seconds, s.Elapsed.Milliseconds);
Console.ReadKey(true);
}
private static int FastReverse(int num)
{
int res = 0;
int q = (int)((214748365L * num) >> 31);
int rm = num - 10 * q;
num = q;
if (rm == 0) return -1;
res = res * 10 + rm;
while (num > 0)
{
q = (int)((214748365L * num) >> 31);
rm = num - 10 * q;
num = q;
res = res * 10 + rm;
}
return res;
}
}
}
【讨论】：
Stopwatch 类需要在每次运行后重置。以下代码已更正
var d = s.ToCharArray();
Array.Reverse(d);
return s == new string(d);
using System;
using System.Diagnostics;
namespace longeststring_codegolf
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int t = 0, v = 0;
var sw = new Stopwatch();
sw.Start();
for (int i = 999; i > 99; i--)
for (int j = 999; j > 99; j--)
if ((v = i * j) > t && IsPalindromicMine(v.ToString()))
t = v;
sw.Stop();
var elapsed = sw.Elapsed;
var elapsedMilliseconds = sw.ElapsedMilliseconds;
var elapsedTicks = sw.ElapsedTicks;
Console.WriteLine("Ticks: " + elapsedTicks.ToString());//~189000
Console.WriteLine("Milliseconds: " + elapsedMilliseconds.ToString()); //~9
sw = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 999; i > 99; i--)
for (int j = 999; j > 99; j--)
if ((v = i * j) > t && IsPalindromic(v.ToString()))
t = v;
sw.Stop();
var elapsed2 = sw.Elapsed;
var elapsedMilliseconds2 = sw.ElapsedMilliseconds;
var elapsedTicks2 = sw.ElapsedTicks;
Console.WriteLine("Ticks: " + elapsedTicks2.ToString());//~388000
Console.WriteLine("Milliseconds: " + elapsedMilliseconds2.ToString());//~20
}
static bool IsPalindromicMine(string s)
{
var d = s.ToCharArray();
Array.Reverse(d);
return s == new string(d);
}
static bool IsPalindromic(string s)
{
int len = s.Length;
int half = len-- >> 1;
for (int i = 0; i < half; i++)
if (s[i] != s[len - i])
return false;
return true;
}
}
}
【讨论】：