Wie kann ich effizient testen, ob ein Go „big.Int' Null ist?

Effiziente Methoden zum Testen, ob ein big.Int 0 ist

Bei der Arbeit mit großen Ganzzahlen in Go ist es wichtig, den Wert zu testen 0 effizient. Der traditionelle Ansatz besteht darin, den big.Int mit einem anderen big.Int zu vergleichen, der 0 darstellt (z. B. mit Cmp(zero) == 0). Es gibt jedoch schnellere Alternativen, die die zugrunde liegende Darstellung von big.Ints nutzen.

Verwendung von Rohbytes (Bytes-Zugriff)

big.Int macht die Int.Bits( )-Funktion, die Zugriff auf die Rohbytes der Ganzzahldarstellung bietet. Dies ist eine schnelle Methode, da das Kopieren der zugrunde liegenden Daten vermieden wird. Indem wir die Länge dieses Byte-Slices überprüfen, können wir feststellen, ob big.Int 0 ist:

if len(i1.Bits()) == 0 {
    // i1 is 0
}

Bitlänge verwenden

Alternativ können wir das verwenden Int.BitLen()-Funktion, die die Anzahl der signifikanten Bits im big.Int zurückgibt. Da die Bitlänge von 0 0 ist, können wir wie folgt auf Null testen:

if i1.BitLen() == 0 {
    // i1 is 0
}

Benchmark-Ergebnisse

Das Benchmarking dieser Techniken mit der herkömmlichen Vergleichsmethode zeigt Signifikantes Leistungsverbesserungen:

• Das Abrufen der Rohbytes und das Überprüfen der Länge dauert ungefähr 20 Mal schneller.
• Die Verwendung von Int.BitLen() ist etwa zehnmal schneller.

Testen für 1 unter Verwendung von Low-Level-Eigenschaften

A Eine ähnliche Optimierung kann zum Testen angewendet werden, wenn ein big.Int gleich 1 ist. Da 0 jedoch eindeutige Eigenschaften hat, ist diese Optimierung nicht so signifikant:

func isOne(i *big.Int) bool {
    bits := i.Bits()
    return len(bits) == 1 && bits[0] == 1 && i.Sign() > 0
}

Der Vergleich dieser Technik mit dem herkömmlichen Vergleich zeigt eine etwa 10-fache Leistungssteigerung.

Fazit

Die oben beschriebenen Methoden sind effizient Möglichkeiten zum Testen, ob ein big.Int 0 oder 1 ist, wobei die Low-Level-Eigenschaften der Darstellung genutzt und die Leistung im Vergleich zu herkömmlichen Vergleichsansätzen verbessert werden. Diese Techniken können die Geschwindigkeit von Code erhöhen, der große Ganzzahlen manipuliert, insbesondere in zeitkritischen Anwendungen.

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