Wiki

Changes between Version 3 and Version 4 of RunTimePerformance

Show
Ignore:
Timestamp:
02/14/17 04:03:41 (8 years ago)
Author:
torial
Comment:

removed inline code samples, since they are now in attached files

Legend:

Unmodified
Added
Removed
Modified
  • RunTimePerformance

    v3 v4  
    2828 * [http://cobra-language.com/forums/viewtopic.php?f=4&t=700 Why so slow?] 2010-12 
    2929 * [http://cobra-language.com/forums/viewtopic.php?f=4&t=692 Cobra vs Python - speed] 2010-11 
    30  
    31 ---- 
    32  
    33 *Python Code:* 
    34  
    35 {{{ 
    36 # The Computer Language Benchmarks Game 
    37 # http://shootout.alioth.debian.org/ 
    38 # 
    39 # originally by Kevin Carson 
    40 # modified by Tupteq, Fredrik Johansson, and Daniel Nanz 
    41 # modified by Maciej Fijalkowski 
    42 # 2to3 
    43  
    44 import sys 
    45  
    46 def combinations(l): 
    47     result = [] 
    48     for x in range(len(l) - 1): 
    49         ls = l[x+1:] 
    50         for y in ls: 
    51             result.append((l[x],y)) 
    52     return result 
    53  
    54 PI = 3.14159265358979323 
    55 SOLAR_MASS = 4 * PI * PI 
    56 DAYS_PER_YEAR = 365.24 
    57  
    58 BODIES = { 
    59     'sun': ([0.0, 0.0, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0], SOLAR_MASS), 
    60  
    61     'jupiter': ([4.84143144246472090e+00, 
    62                  -1.16032004402742839e+00, 
    63                  -1.03622044471123109e-01], 
    64                 [1.66007664274403694e-03 * DAYS_PER_YEAR, 
    65                  7.69901118419740425e-03 * DAYS_PER_YEAR, 
    66                  -6.90460016972063023e-05 * DAYS_PER_YEAR], 
    67                 9.54791938424326609e-04 * SOLAR_MASS), 
    68  
    69     'saturn': ([8.34336671824457987e+00, 
    70                 4.12479856412430479e+00, 
    71                 -4.03523417114321381e-01], 
    72                [-2.76742510726862411e-03 * DAYS_PER_YEAR, 
    73                 4.99852801234917238e-03 * DAYS_PER_YEAR, 
    74                 2.30417297573763929e-05 * DAYS_PER_YEAR], 
    75                2.85885980666130812e-04 * SOLAR_MASS), 
    76  
    77     'uranus': ([1.28943695621391310e+01, 
    78                 -1.51111514016986312e+01, 
    79                 -2.23307578892655734e-01], 
    80                [2.96460137564761618e-03 * DAYS_PER_YEAR, 
    81                 2.37847173959480950e-03 * DAYS_PER_YEAR, 
    82                 -2.96589568540237556e-05 * DAYS_PER_YEAR], 
    83                4.36624404335156298e-05 * SOLAR_MASS), 
    84  
    85     'neptune': ([1.53796971148509165e+01, 
    86                  -2.59193146099879641e+01, 
    87                  1.79258772950371181e-01], 
    88                 [2.68067772490389322e-03 * DAYS_PER_YEAR, 
    89                  1.62824170038242295e-03 * DAYS_PER_YEAR, 
    90                  -9.51592254519715870e-05 * DAYS_PER_YEAR], 
    91                 5.15138902046611451e-05 * SOLAR_MASS) } 
    92  
    93  
    94 SYSTEM = list(BODIES.values()) 
    95 PAIRS = combinations(SYSTEM) 
    96  
    97  
    98 def advance(dt, n, bodies=SYSTEM, pairs=PAIRS): 
    99  
    100     for i in range(n): 
    101         for (([x1, y1, z1], v1, m1), 
    102              ([x2, y2, z2], v2, m2)) in pairs: 
    103             dx = x1 - x2 
    104             dy = y1 - y2 
    105             dz = z1 - z2 
    106             mag = dt * ((dx * dx + dy * dy + dz * dz) ** (-1.5)) 
    107              
    108             b1m = m1 * mag 
    109             b2m = m2 * mag 
    110             v1[0] -= dx * b2m 
    111             v1[1] -= dy * b2m 
    112             v1[2] -= dz * b2m 
    113             v2[0] += dx * b1m 
    114             v2[1] += dy * b1m 
    115             v2[2] += dz * b1m 
    116         for (r, [vx, vy, vz], m) in bodies: 
    117             r[0] += dt * vx 
    118             r[1] += dt * vy 
    119             r[2] += dt * vz 
    120  
    121  
    122 def report_energy(bodies=SYSTEM, pairs=PAIRS, e=0.0): 
    123     #print ("Bodies Count:%s\nPairs Count:%s"%(len(bodies),len(pairs))) 
    124     for (((x1, y1, z1), v1, m1), 
    125          ((x2, y2, z2), v2, m2)) in pairs: 
    126         dx = x1 - x2 
    127         dy = y1 - y2 
    128         dz = z1 - z2 
    129         #print (m1*m2) 
    130         e -= (m1 * m2) / ((dx * dx + dy * dy + dz * dz) ** 0.5) 
    131     for (r, [vx, vy, vz], m) in bodies: 
    132         e += m * (vx * vx + vy * vy + vz * vz) / 2. 
    133     print("%.9f" % e) 
    134  
    135 def offset_momentum(ref, bodies=SYSTEM): 
    136     px=0.0 
    137     py=0.0 
    138     pz=0.0 
    139      
    140     for (r, [vx, vy, vz], m) in bodies: 
    141         px -= vx * m 
    142         py -= vy * m 
    143         pz -= vz * m 
    144     (r, v, m) = ref 
    145     v[0] = px / m 
    146     v[1] = py / m 
    147     v[2] = pz / m 
    148  
    149 def main(n, ref='sun'): 
    150     from time import clock 
    151     start = clock() 
    152     report_energy() 
    153     offset_momentum(BODIES[ref]) 
    154     report_energy() 
    155     advance(0.01, n) 
    156     report_energy() 
    157     duration = clock() - start 
    158  
    159     print('duration: %s seconds \n\nDone...'%(duration)) 
    160 if __name__ == '__main__': 
    161     main(50000) 
    162  
    163  
    164 }}} 
    165  
    166 ---- 
    167  
    168 *Initial Cobra Port:* 
    169  
    170 {{{ 
    171 # The Computer Language Benchmarks Game 
    172 # http://shootout.alioth.debian.org/ 
    173 # 
    174 # originally by Kevin Carson 
    175 # modified by Tupteq, Fredrik Johansson, and Daniel Nanz 
    176 # modified by Maciej Fijalkowski 
    177 # 2to3 
    178 #@number float 
    179 class Triple 
    180     pro x from var as decimal  
    181     pro y from var as decimal  
    182     pro z from var as decimal 
    183     get squared as decimal 
    184         return .x*.x + .y*.y + .z*.z 
    185      
    186     cue init(x as decimal, y as decimal, z as decimal) 
    187         base.init 
    188         .x = x 
    189         .y = y 
    190         .z = z 
    191          
    192     def toString as String is override 
    193         return "\[[.x], [.y], [.z]\]" 
    194  
    195 class Body 
    196     pro coord from var as Triple 
    197     pro velocity from var as Triple 
    198     pro mass from var as decimal 
    199      
    200     cue init(coord as Triple, velocity as Triple, mass as decimal) 
    201         base.init 
    202         .coord = coord 
    203         .velocity = velocity 
    204         .mass = mass   
    205          
    206 class BodyPair 
    207     pro body1 from var as Body 
    208     pro body2 from var as Body   
    209      
    210     cue init(body1 as Body, body2 as Body) 
    211         base.init 
    212         .body1 = body1 
    213         .body2 = body2 
    214  
    215 class Program 
    216     def combinations(l) as List<of BodyPair> 
    217         result = List<of BodyPair>() 
    218         for x in l.count - 1 
    219             ls = l[x+1:] 
    220             for y in ls 
    221                 result.add(BodyPair(l[x],y)) 
    222         return result 
    223  
    224     var bODIES 
    225     cue init 
    226         base.init 
    227      
    228         .bODIES = { 
    229             'sun': Body(Triple(0.0, 0.0, 0.0), Triple(0.0, 0.0, 0.0), .sOLAR_MASS), 
    230  
    231             'jupiter': Body(Triple(4.84143144246472090, 
    232                 -1.16032004402742839, 
    233                 -0.103622044471123109), 
    234                 Triple(0.00166007664274403694 * .dAYS_PER_YEAR, 
    235                 0.00769901118419740425 * .dAYS_PER_YEAR, 
    236                 -0.0000690460016972063023 * .dAYS_PER_YEAR), 
    237                 0.000954791938424326609 * .sOLAR_MASS), 
    238  
    239             'saturn': Body(Triple(8.34336671824457987, 
    240                 4.12479856412430479, 
    241                 -0.403523417114321381), 
    242                 Triple(-0.00276742510726862411 * .dAYS_PER_YEAR, 
    243                 0.00499852801234917238 * .dAYS_PER_YEAR, 
    244                 0.0000230417297573763929 * .dAYS_PER_YEAR), 
    245                 0.000285885980666130812 * .sOLAR_MASS), 
    246  
    247             'uranus': Body(Triple(12.8943695621391310, 
    248                 -15.1111514016986312, 
    249                 -0.223307578892655734), 
    250                 Triple(0.00296460137564761618* .dAYS_PER_YEAR, 
    251                 0.00237847173959480950* .dAYS_PER_YEAR, 
    252                 -0.0000296589568540237556* .dAYS_PER_YEAR), 
    253                 0.0000436624404335156298* .sOLAR_MASS), 
    254  
    255             'neptune': Body(Triple(15.3796971148509165, 
    256                 -25.9193146099879641, 
    257                 0.179258772950371181), 
    258                 Triple(0.00268067772490389322* .dAYS_PER_YEAR, 
    259                 0.00162824170038242295* .dAYS_PER_YEAR, 
    260                 -0.0000951592254519715870* .dAYS_PER_YEAR), 
    261                 0.0000515138902046611451* .sOLAR_MASS)  
    262         } 
    263         .sYSTEM = [.bODIES['sun'],  
    264                     .bODIES['jupiter'], 
    265                     .bODIES['saturn'], 
    266                     .bODIES['uranus'], 
    267                     .bODIES['neptune'] 
    268         ]  
    269         .pAIRS = .combinations(.sYSTEM) 
    270     var sYSTEM  
    271     var _pI = 3.14159265358979323 
    272     var sOLAR_MASS = 4 * 3.14159265358979323 *  3.14159265358979323 
    273     var dAYS_PER_YEAR = 365.24 
    274  
    275     var pAIRS 
    276  
    277  
    278     def advance(dt as decimal, n as int) 
    279         bodies=.sYSTEM 
    280         pairs=.pAIRS 
    281  
    282         for i in n 
    283             for p in pairs 
    284                 x1, y1, z1 = p.body1.coord.x, p.body1.coord.y, p.body1.coord.z 
    285                 x2, y2, z2 = p.body2.coord.x, p.body2.coord.y, p.body2.coord.z 
    286                 m1, m2 = p.body1.mass, p.body2.mass 
    287                 v1, v2 =p.body1.velocity, p.body2.velocity 
    288                 dx = x1 - x2 
    289                 dy = y1 - y2 
    290                 dz = z1 - z2 
    291                 mag = dt * (Math.pow(Convert.toDouble(dx * dx + dy * dy + dz * dz), -1.5f) to decimal) 
    292                 b1m = m1 * mag 
    293                 b2m = m2 * mag 
    294                 v1.x = v1.x - dx * b2m 
    295                 v1.y = v1.y - dy * b2m 
    296                 v1.z = v1.z - dz * b2m 
    297                 v2.x = v2.x + dx * b1m 
    298                 v2.y = v2.y + dy * b1m 
    299                 v2.z = v2.z + dz * b1m 
    300             for b in bodies 
    301                 r = b.coord 
    302                 vx,vy,vz = b.velocity.x, b.velocity.y, b.velocity.z 
    303                 r.x = r.x + dt * vx 
    304                 r.y = r.y + dt * vy 
    305                 r.z = r.z + dt * vz 
    306  
    307  
    308     def report_energy 
    309         bodies=.sYSTEM 
    310         pairs=.pAIRS 
    311         #print "Bodies Count:[bodies.count]\nPairs Count:[pairs.count]" 
    312         e=0.0 
    313         for p in pairs 
    314             m = p.body1.mass * p.body2.mass 
    315             #print m 
    316             dx = p.body1.coord.x - p.body2.coord.x 
    317             dy = p.body1.coord.y - p.body2.coord.y 
    318             dz = p.body1.coord.z - p.body2.coord.z 
    319             sqrs = Convert.toDouble(dx * dx + dy * dy + dz * dz)  
    320             e = e - (m / Math.pow(sqrs , 0.5f) to decimal) 
    321         for b in bodies 
    322             e = e + b.mass * b.velocity.squared / 2.0 
    323         print e 
    324  
    325     def offset_momentum(ref1 ) 
    326         bodies=.sYSTEM 
    327         px=0.0  
    328         py=0.0 
    329         pz=0.0 
    330  
    331         for b in bodies 
    332             vx ,vy ,vz  = b.velocity.x, b.velocity.y,b.velocity.z 
    333             m = b.mass 
    334             px = px - vx * m 
    335             py =py - vy * m 
    336             pz = pz - vz * m 
    337         v, m = ref1.velocity, ref1.mass 
    338         v.x = px / m 
    339         v.y = py / m 
    340         v.z = pz / m 
    341         ref1.velocity = v 
    342         print v 
    343  
    344     def main 
    345         sw = System.Diagnostics.Stopwatch() 
    346         sw.start 
    347         ref1 = 'sun' 
    348         .report_energy 
    349         .offset_momentum(  .bODIES[ref1]) 
    350         .report_energy 
    351         .advance(0.01, 50000) 
    352         .report_energy 
    353         sw.stop 
    354         print 'duration: [sw.elapsedMilliseconds] ms ' 
    355  
    356  
    357 }}} 
    358  
    359 ---- 
    360  
    361 *Performance Improved version of Cobra code:* 
    362  
    363  
    364 {{{ 
    365 # The Computer Language Benchmarks Game 
    366 # http://shootout.alioth.debian.org/ 
    367 # 
    368 # originally by Kevin Carson 
    369 # modified by Tupteq, Fredrik Johansson, and Daniel Nanz 
    370 # modified by Maciej Fijalkowski 
    371 # 2to3 
    372 @number float 
    373 class Triple 
    374     var x as float  
    375     var y as float  
    376     var z as float 
    377     #pro x from var as float  
    378     #pro y from var as float  
    379     #pro z from var as float 
    380     get squared as float 
    381         return .x*.x + .y*.y + .z*.z 
    382      
    383     cue init(x as float, y as float, z as float) 
    384         base.init 
    385         .x = x 
    386         .y = y 
    387         .z = z 
    388          
    389     def toString as String is override 
    390         return "\[[.x], [.y], [.z]\]" 
    391  
    392 class Body 
    393     var coord as Triple 
    394     var velocity as Triple 
    395     var mass as float 
    396     #pro coord from var as Triple 
    397     #pro velocity from var as Triple 
    398     #pro mass from var as float 
    399      
    400     cue init(coord as Triple, velocity as Triple, mass as float) 
    401         base.init 
    402         .coord = coord 
    403         .velocity = velocity 
    404         .mass = mass   
    405  
    406     def updateCoordinates(dt as float) 
    407         .coord.x += dt * .velocity.x 
    408         .coord.y += dt * .velocity.y 
    409         .coord.z += dt * .velocity.z 
    410  
    411          
    412 class BodyPair 
    413     var body1 as Body 
    414     var body2 as Body   
    415     #pro body1 from var as Body 
    416     #pro body2 from var as Body   
    417      
    418     cue init(body1 as Body, body2 as Body) 
    419         base.init 
    420         .body1 = body1 
    421         .body2 = body2 
    422  
    423 class Program 
    424     def combinations(l) as List<of BodyPair> 
    425         result = List<of BodyPair>() 
    426         for x in l.count - 1 
    427             ls = l[x+1:] 
    428             for y in ls 
    429                 result.add(BodyPair(l[x],y)) 
    430         return result 
    431  
    432     cue init 
    433         base.init 
    434      
    435         bodies as Dictionary<of String, Body> = { 
    436             'sun': Body(Triple(0.0, 0.0, 0.0), Triple(0.0, 0.0, 0.0), .sOLAR_MASS), 
    437  
    438             'jupiter': Body(Triple(4.84143144246472090, 
    439                 -1.16032004402742839, 
    440                 -0.103622044471123109), 
    441                 Triple(0.00166007664274403694 * .dAYS_PER_YEAR, 
    442                 0.00769901118419740425 * .dAYS_PER_YEAR, 
    443                 -0.0000690460016972063023 * .dAYS_PER_YEAR), 
    444                 0.000954791938424326609 * .sOLAR_MASS), 
    445  
    446             'saturn': Body(Triple(8.34336671824457987, 
    447                 4.12479856412430479, 
    448                 -0.403523417114321381), 
    449                 Triple(-0.00276742510726862411 * .dAYS_PER_YEAR, 
    450                 0.00499852801234917238 * .dAYS_PER_YEAR, 
    451                 0.0000230417297573763929 * .dAYS_PER_YEAR), 
    452                 0.000285885980666130812 * .sOLAR_MASS), 
    453  
    454             'uranus': Body(Triple(12.8943695621391310, 
    455                 -15.1111514016986312, 
    456                 -0.223307578892655734), 
    457                 Triple(0.00296460137564761618* .dAYS_PER_YEAR, 
    458                 0.00237847173959480950* .dAYS_PER_YEAR, 
    459                 -0.0000296589568540237556* .dAYS_PER_YEAR), 
    460                 0.0000436624404335156298* .sOLAR_MASS), 
    461  
    462             'neptune': Body(Triple(15.3796971148509165, 
    463                 -25.9193146099879641, 
    464                 0.179258772950371181), 
    465                 Triple(0.00268067772490389322* .dAYS_PER_YEAR, 
    466                 0.00162824170038242295* .dAYS_PER_YEAR, 
    467                 -0.0000951592254519715870* .dAYS_PER_YEAR), 
    468                 0.0000515138902046611451* .sOLAR_MASS)  
    469         } 
    470         .sYSTEM = List<of Body>() 
    471         .sYSTEM.add(bodies['sun']) 
    472         .sYSTEM.add(bodies['jupiter']) 
    473         .sYSTEM.add(bodies['saturn']) 
    474         .sYSTEM.add(bodies['uranus']) 
    475         .sYSTEM.add(bodies['neptune']) 
    476         .pAIRS = .combinations(.sYSTEM) 
    477     var sYSTEM as List<of Body> 
    478     var sOLAR_MASS as float = 4 * 3.14159265358979323 *  3.14159265358979323 
    479     var dAYS_PER_YEAR as float = 365.24 
    480  
    481     var pAIRS as List<of BodyPair> 
    482  
    483  
    484     def advance(dt as float, n as int) 
    485         bodies=.sYSTEM 
    486         pairs=.pAIRS 
    487         b1 as Body = bodies[0] 
    488         b2 as Body = bodies[0] 
    489         v1 as Triple = b1.velocity 
    490         v2 as Triple = b2.velocity 
    491         dx as float 
    492         dy as float 
    493         dz as float 
    494         mag as float 
    495  
    496         for i in n 
    497             for p as BodyPair in pairs 
    498                 b1 = p.body1 
    499                 b2 = p.body2 
    500                 v1, v2 =b1.velocity, b2.velocity 
    501                 dx = b1.coord.x - b2.coord.x 
    502                 dy = b1.coord.y - b2.coord.y 
    503                 dz = b1.coord.z - b2.coord.z 
    504                 mag = dt * (Math.pow(dx * dx + dy * dy + dz * dz, -1.5f) ) 
    505                 b1m as float= b1.mass * mag 
    506                 b2m as float = b2.mass * mag 
    507                 v1.x = v1.x - dx * b2m 
    508                 v1.y = v1.y - dy * b2m 
    509                 v1.z = v1.z - dz * b2m 
    510                 v2.x = v2.x + dx * b1m 
    511                 v2.y = v2.y + dy * b1m 
    512                 v2.z = v2.z + dz * b1m 
    513             for b as Body in bodies 
    514                 b.updateCoordinates(dt) 
    515  
    516  
    517     def report_energy 
    518         bodies=.sYSTEM 
    519         pairs=.pAIRS 
    520         #print "Bodies Count:[bodies.count]\nPairs Count:[pairs.count]" 
    521         e as float=0.0 
    522         for p as BodyPair in pairs 
    523             b1 as Body = p.body1 
    524             b2 as Body = p.body2 
    525             m = b1.mass * b2.mass 
    526             #print m 
    527             dx = b1.coord.x - b2.coord.x 
    528             dy = b1.coord.y - b2.coord.y 
    529             dz = b1.coord.z - b2.coord.z 
    530             sqrs = dx * dx + dy * dy + dz * dz  
    531             e -= m / Math.sqrt(sqrs )  
    532         for b as Body in bodies 
    533             e += b.mass * b.velocity.squared *0.5 
    534         print e 
    535  
    536     def offset_momentum(ref1 as Body) 
    537         bodies=.sYSTEM 
    538         px as float=0.0  
    539         py as float=0.0 
    540         pz as float=0.0 
    541  
    542         for b as Body in bodies 
    543             m as float = b.mass 
    544             px = px- b.velocity.x * m 
    545             py = py-b.velocity.y * m 
    546             pz = pz-b.velocity.z * m 
    547         v, m = ref1.velocity, 1/ ref1.mass 
    548         v.x = px * m 
    549         v.y = py * m 
    550         v.z = pz * m 
    551         print v 
    552  
    553     def main 
    554         sw = System.Diagnostics.Stopwatch() 
    555         sw.start 
    556         .report_energy 
    557         .offset_momentum( .sYSTEM[0]) #sun 
    558         .report_energy 
    559         .advance(0.01, 50000) 
    560         .report_energy 
    561         sw.stop 
    562         print 'duration: [sw.elapsed] ms ' 
    563  
    564  
    565 }}}