对 lambda 表达式的随机搜索

Question

感谢您的帮助和分享。

我的问题是关于随机搜索的。该技术用于通过定义数量的圆环对一般数学计算进行数据近似。请看下面的代码，我试着把它减少到最低限度。我的期望是将此代码设置为 lambda 表达式，for 循环，我希望它具有最佳性能。我有一些意图，但我不确定我是否充分利用了它。

package stochasticsearch;
import java.util.Random;
public class StochasticSearch {
    public static double f(double x) {
        return -(x - 1) * (x - 1) + 2;
    }
    public static void main(String[] args) {
        final Random random = new Random();
        double startPointX = 0;
        double max = f(startPointX);
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
            double index = 2 * random.nextDouble();
            if (f(index) > max) {
                max = f(index);
            }
        }
        System.out.println("Elapsed time: " + (System.currentTimeMillis() - begin));
        System.out.println("Maximum value y=f(x) is " + max);
    }
}

谢谢，祝你有愉快的一天。

Answer 1

你的代码在我的系统上用了不到 23 秒就完成了，我可以修改它，让它用时不到 2 秒。这是我的发现：

当您可以使用 ThreadLocalRandom 时，您却使用了 Random；此开关导致相对较大的加速。
在某些情况下，您在 for 循环中计算 f(index) 两次，而每次迭代只应计算一次。
因为您要遍历大范围的值，所以您可以改用并行流；这也会导致相对较大的加速。

您要将 2 添加到 f 中的每个结果，因此最好在计算 max 后一次性添加它。

public static double f(double x) {
    double y = x - 1;
    return -y * y;
}

public static void main(String[] args) {
    final ThreadLocalRandom random = ThreadLocalRandom.current();

    long begin = System.currentTimeMillis();

    double max = IntStream.range(0, 1_000_000_000)
                          .parallel()
                          .mapToDouble(i -> f(random.nextDouble() * 2))
                          .max()
                          .orElse(f(0)) + 2;

    System.out.println("Elapsed time: " + (System.currentTimeMillis() - begin));
    System.out.println("Maximum value y=f(x) is " + max);
}

对 lambda 表达式的随机搜索

Stochastic Search to lambda expression

java

algorithm

performance

artificial-intelligence

stochastic