Bug #14391: Integer#digitsが遅い

• Status: Closed
• Assignee: mrkn (Kenta Murata)
• Target version: -
• ruby -v: ruby 2.5.0p0 (2017-12-25 revision 61468) [x86_64-darwin16]
• Backport: 2.3: UNKNOWN, 2.4: UNKNOWN, 2.5: UNKNOWN
• Tags: ext, patch, perf

[tompng (tomoya ishida)]

Integer#digitsが遅い

大きなIntegerのdigitsがto_sと比べてかなり遅い(計算量のオーダーが違う)ようです。

(9999**9999).to_s.chars.map(&:to_i).reverse # 0.030225秒
(9999**9999).digits # 1.187126秒 (40倍)

(99999**99999).to_s.chars.map(&:to_i).reverse # 1.888218秒
(99999**99999).digits # 195.594539秒 (100倍)

以下のようなアルゴリズムでパッチを作りました

# example for 123456789.digits
[123456789]                 # initial
[23456789, 1]               # divmod with 100000000
[6789, 2345, 1]             # divmod with 10000
[89, 67, 45, 23, 1]         # divmod with 100
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1] # divmod with 10, done

to_sと共通の処理を使う方が良いとは思ったのですがかなり大変そうだったのでそうはなっていない(digits専用のコードを書いての)パッチです

# ベンチマーク(変更前、変更後、to_sの速度比較)
[99**99, 999**999, 9999**9999, 99999**99999].each do |num|
  t=Time.now; num.to_s(10); puts Time.now-t
  t=Time.now; num.digits(10); puts Time.now-t
  puts
end
__END__
          99**99  999**999  9999**9999  99999**99999
to_s      0.00001 0.0001    0.013         1.850
patched   0.00005 0.0011    0.020         2.269
original  0.0003  0.009     1.252       211.126

[akr (Akira Tanaka)]

厳密にいえばこの提案とは独立な話な気もしますが、
base が 2の累乗の場合は乗除算は不要で、
さらに高速に処理できるだろうと思います。
(rb_integer_pack を使える気がする)

[akr (Akira Tanaka)]

• Status changed from Open to Assigned
• Assignee set to mrkn (Kenta Murata)

[jeremyevans0 (Jeremy Evans)]

This issue still exists in the master branch. I've submitted a pull request for @tompng's patch: https://github.com/ruby/ruby/pull/4584

• Status changed from Assigned to Closed

Applied in changeset git|9931e2f5091e95dd947de3b3a00167ae2fd5194a.

---

Improve performance of Integer#digits

This speeds up performance by multiple orders of magnitude for
large integers.

Fixes [Bug #14391]

Co-authored-by: tompng (tomoya ishida) [e-mail]