希望您在挑戰 4中玩得開心。將來，如果您對某件事有什麼想法，可以作為一個好的挑戰，請告訴我。我一直在尋找好的材料！
恭喜， @landon ！在 100 對 1,000 位數字（9.88 秒）和最長數字（7,150）挑戰中，您都擁有最快的（非工作人員）參賽成績。它不僅是唯一能夠在 10 秒內讀取所有 100 對 1,000 位數字的腳本（下一個最接近的只能讀取 10 對），而且還可以將兩個比下一個最接近的條目大 3.5 倍的數字相乘！此外，它是所有劇本（工作人員和非工作人員）中最短的，只有 1,000 多個字元。我已將其包含在下面的腳本中。四次挑戰後的總分為：
在我們討論大數相乘之前，讓我們先討論一下如何解包或向量化一串數字——將一串數字轉換成數字向量。正如我們上個月看到的那樣，使用子字串循環逐一解析一串數字的速度非常慢。這給我們留下了兩個一般的選擇：1）將字串解構為單獨的單元，然後將它們重新組合成可以轉換為向量的形式（例如，使用解析 ）或 2）使用模式匹配。我最初傾向於使用方法 1。付出的努力太大，資訊和範例太少，而且我太懶了。我認為我已經用正規表示式函數滿足了我的所有需求，這是我非常熟悉的東西。不再。
這些挑戰讓我認識到模式匹配的速度和效率。正如負責這些功能的開發人員和挑戰的常客@Craige_Hales向我解釋的那樣，JSL 中的模式匹配例程是構建正規表示式的基礎。為了證明它們的效率，運行向量化範例.JSL中的程式碼，比較了四種不同的向量化方法。我還在腳本中添加了一個簡短的函數來產生一長串隨機數。對於包含 10,000 個數字的字串，循環中一次解析一個數字是迄今為止最慢的，在我的計算機上大約需要 11 秒。使用單字和連接清單將數字解構並重構為可以解析為向量的字串，效果更好（0.0965 秒）。
使用正則表達式和解析做同樣的事情比那個稍微好一點（0.08543）。模式匹配將這個時間減少了驚人的 4 倍 (0.02179)！雖然對於 50,000 位數字來說，時間差異很小，但如果我們考慮 5,000,000 位數字，兩種解析方法都需要大約 10 分鐘，而模式匹配則需要 2 秒，與其他方法不同，它幾乎呈線性增長！如果您想了解有關 JSL 中的模式匹配的更多信息，請查看@Craige_Hales或@David_Burnham編寫的腳本（他有幾篇自己的博客文章，其中包含更多信息和示例。）
繼續進行乘法運算。所有向量化均採用模式匹配。此外，第一個範例中使用了上次挑戰中最快的加法演算法。第一種方法（ multiplyBig Slow.JSL ）並沒有使用我們迄今為止在挑戰中所學到的知識。它每次將兩位數字相乘，確保根據被乘數和乘數的位置添加零（例如，當百位數字乘以十位數字時添加五個零）。儘管函數對輸入進行排序，使得第一個輸入較大，但這沒有任何好處。執行相同數量的操作。但這在最後的例子中將會改變。函數很慢，需要近 30 秒才能處理一組 100 個 100 位數字。
在倍增更快.JSL中，暫存器的數字位數從 1 位元增加到 7 位，大約是 JSL 在沒有溢位的情況下可以表示的數字的一半。當我們將兩個大的七位數字相乘時，這種選擇的原因就顯而易見了，其結果可能多達十四位數字。由於七位元暫存器可能包含 14 位數字，所以必須改變上一個範例中使用的加法例程，以便將第 7 位數字之後的任何數字送入下一個暫存器。儘管如此，由於只需要考慮正數，因此最終的程式碼要短得多。此外，將 100 個 100 位數字對相乘（0.04375 秒）的結果也得到了顯著改善。此實現也能合理地完成 100 個 1000 位元數字對的乘法（1.54 秒）。
只需一個簡單的改變，您就可以走得更快。 multiplyBig Fastest.JSL不是每次乘以一個暫存器，而是使用 JSL 矩陣運算將較短數字中的每個暫存器與較大數字的整個數相乘。這種方法比以前的方法更快，處理 100 個 1,000 位數字對只需 0.3015 秒，速度提高了 5 倍。
而且你還可以走得更快。檔案multiplyBig – Brady.JSL在計算 1,000 位數字的乘法時速度稍慢，但當數字達到約 2,000 位及以上時，速度更佳。這是透過改變運算順序來實現的，以便乘法和加法可以在同一個循環中完成。這背後的細節超出了我的興趣，但@brady_brady告訴我，如果有興趣的話，他很樂意寫一篇簡短的文章，我可以將其添加到這篇文章中。快點？或許。密碼學中通常使用兩種值得注意的乘法演算法，它們將乘法運算的次數從 O(n 2 ) 減少到O(n 1.58 )或更低。因為它們需要對大數字進行更多的加法運算，所以很難說它們在 JSL 中是否會更快。截至本文發表時，我已嘗試但無法實現這兩種演算法的快速 JSL 版本。
2020 年 8 月 1 日：感謝@Craige_Hales發現multiplyBig Fastest.JSL中的錯誤。我已糾正了這個問題。我還添加了 Craige 的 multiplyBig 腳本，我本來打算這麼做但忘記了。他使用查找表來加速演算法（但有一些注意事項）。像往常一樣，他的劇本經過了徹底的評論。
