带递归调用的F#System.OutOfMemoryException

这实际上是F#中的项目欧拉问题14的解决方案。 但是,当试图计算大数的迭代序列时,我遇到了System.OutOfMemory异常。 正如你所看到的,我正在用tail调用写我的递归函数。

我遇到了StackOverFlowException的问题,因为我在visual studio中调试(禁用尾部调用)。 我在另一个问题中记录了这一点。 在这里,我以发布模式运行 - 但是当我将其作为控制台应用程序运行时(在使用4gb ram的windows xp上)时,出现内存异常。

我真的很难理解我是如何将自己编码到这种内存溢出中的,并希望有人能以我的方式显示我的错误。

let E14_interativeSequence x =

  let rec calc acc startNum =
    match startNum with
    | d when d = 1      -> List.rev (d::acc)
    | e when e%2 = 0    -> calc (e::acc) (e/2)
    | _                 -> calc (startNum::acc) (startNum * 3 + 1)

  let maxNum pl=

    let rec maxPairInternal acc pairList =
        match pairList with
        | []        ->  acc
        | x::xs     ->  if (snd x) > (snd acc) then maxPairInternal x xs
                        else maxPairInternal acc xs

    maxPairInternal (0,0) pl
    |> fst

  // if I lower this to like [2..99999] it will work.
  [2..99999] 
  |> List.map (fun n -> (n,(calc [] n)))
  |> List.map (fun pair -> ((fst pair), (List.length (snd pair))))
  |> maxNum
  |> (fun x-> Console.WriteLine(x))

编辑

鉴于通过答案提出的建议,我重写了使用惰性列表并使用Int64的方法。

#r "FSharp.PowerPack.dll"

let E14_interativeSequence =

  let rec calc acc startNum =
    match startNum with
    | d when d = 1L         -> List.rev (d::acc) |> List.toSeq
    | e when e%2L = 0L      -> calc (e::acc) (e/2L)
    | _                     -> calc (startNum::acc) (startNum * 3L + 1L)

  let maxNum (lazyPairs:LazyList<System.Int64*System.Int64>) =

    let rec maxPairInternal acc (pairs:seq<System.Int64*System.Int64>) =
        match pairs with
        | :? LazyList<System.Int64*System.Int64> as p ->
            match p with
            | LazyList.Cons(x,xs)->  if (snd x) > (snd acc) then maxPairInternal x xs
                                     else maxPairInternal acc xs
            | _                         ->  acc
        | _ -> failwith("not a lazylist of pairs")

    maxPairInternal (0L,0L) lazyPairs
    |> fst

  {2L..999999L}
  |> Seq.map (fun n -> (n,(calc [] n)))
  |> Seq.map (fun pair -> ((fst pair), (Convert.ToInt64(Seq.length (snd pair)))))
  |> LazyList.ofSeq
  |> maxNum

解决了这个问题。 尽管如此,我也会看到尹's的解决方案更好。


正如Brian所说的, List.*操作在这里并不合适。 他们花费太多的内存。

stackoverflow问题来自另一个地方。 有两种方法可以让你有stackoverflow: calcmaxPairInternal 。 它必须是第一个,因为第二个与第一个深度相同。 然后问题出现在数字上, 3n+1问题中的数字很容易变得非常大。 所以你首先得到一个int32溢出,然后你得到一个stackoverflow。 这就是原因。 将数字更改为64位后,该程序起作用。

这里是我的解决方案页面,您可以在这里看到一个备忘录技巧。

open System
let E14_interativeSequence x =

  let rec calc acc startNum =
    match startNum with
    | d when d = 1L      -> List.rev (d::acc)
    | e when e%2L = 0L    -> calc (e::acc) (e/2L)
    | _                 -> calc (startNum::acc) (startNum * 3L + 1L)

  let maxNum pl=

    let rec maxPairInternal acc pairList =
        match pairList with
        | []        ->  acc
        | x::xs     ->  if (snd x) > (snd acc) then maxPairInternal x xs
                        else maxPairInternal acc xs

    maxPairInternal (0L,0) pl
    |> fst

  // if I lower this to like [2..99999] it will work.
  [2L..1000000L] 
  |> Seq.map (fun n -> (n,(calc [] n)))
  |> Seq.maxBy (fun (n, lst) -> List.length lst)
  |> (fun x-> Console.WriteLine(x))

如果将List.map更改为Seq.map(并且重新设置maxPairInternal以遍历seq),这可能会帮助您解决问题。 现在,在处理整个结构以获得单个数字结果之前,您将在一个巨大的结构中同时显示所有数据。 通过Seq懒洋洋地做这件事情要好得多,只需创建一行,并将其与下一行进行比较,然后一次创建一行,然后丢弃它。

我现在没有时间对我的建议进行编码,但是如果您仍然遇到问题,请告诉我,我会重新讨论这个问题。


不要试图在任何地方使用列表,这不是Haskell! 并且不要在任何地方写fst pairsnd pair ,这不是Lisp!

如果你想在F#中使用一个简单的解决方案,你可以直接像这样做,而不需要创建任何中间数据结构:

let rec f = function
  | 1L -> 0
  | n when n % 2L = 0L -> 1 + f(n / 2L)
  | n -> 1 + f(3L * n + 1L)

let rec g (li, i) = function
  | 1L -> i
  | n -> g (max (li, i) (f n, n)) (n - 1L)

let euler14 n = g (0, 1L) n

我的上网本大约需要15秒。 如果您想要更省时的方法,请通过数组重新使用以前的结果:

let rec inside (a : _ array) n =
  if n <= 1L || a.[int n] > 0s then a.[int n] else
    let p =
      if n &&& 1L = 0L then inside a (n >>> 1) else
        let n = 3L*n + 1L
        if n < int64 a.Length then inside a n else outside a n
    a.[int n] <- 1s + p
    1s + p
and outside (a : _ array) n =
  let n = if n &&& 1L = 0L then n >>> 1 else 3L*n + 1L
  1s + if n < int64 a.Length then inside a n else outside a n

let euler14 n =
  let a = Array.create (n+1) 0s
  let a = Array.Parallel.init (n+1) (fun n -> inside a (int64 n))
  let i = Array.findIndex (Array.reduce max a |> (=)) a
  i, a.[i]

我的上网本大概需要0.2秒。

链接地址: http://www.djcxy.com/p/80587.html

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