python - numpy.sum 未返回预期值

Question

我正在解决项目欧拉问题。

“求 200 万以下所有素数的和”

我已经构建了一个主要检查器，我认为它非常快 - 任何有关如何改进的建议也很棒。

但是，我在过去 30 分钟里发现 np.sum 没有返回正确的值。这是我的代码:

import numpy as np
def isprime(num, primelist):
    #Give primelist it's first value if none exist
    if len(primelist) == 0:
        primelist.append(num)
        return True
    for primes in primelist:
        #Only need to iterate up to square root of num to test primality
        if primes <= math.sqrt(num):
            #If any number is evenly divisble (remainder = 0) the num is not prime
            if num % primes == 0:
                #print('non-prime')
                return False
                break
        #If we have iterated through all primes <= sqrt of num, num is prime
        else:
            primelist.append(num)
            #print('prime')
            return True
            break

lim = 2000000
n = 3
primelist = [2]

while primelist[-1] <= lim:
    isprime(n, primelist)
    n += 1

if primelist[-1] > lim: primelist = primelist[:-1]
primearray = np.asarray(primelist)
print(np.sum(primearray))

sum = 0
for i in primelist:
    sum = sum + i
print(sum)

我想这也可能是 np.asarray 不起作用，而不是 np.sum

我已经迭代了原始列表来测试返回的值 numpy。

numpy 总和 = 1179908154

迭代总和 = 142913828922

大 100 倍以上。请问我哪里错了!!

Answer 1

我的猜测是您使用的是 Windows，其中 numpy 中整数的默认大小是 32 位。 np.sum(primelist) 使用 32 位整数计算总和，并且总和溢出。您可以通过计算(使用 Python 整数)142913828922 % (2**31) 来验证这一点:

In [18]: s = 142913828922

In [19]: s % (2**31)
Out[19]: 1179908154

这是您使用 numpy.sum(primelist) 获得的值。

您可以通过将 primelist 显式转换为 64 位无符号整数数组，然后计算其总和来避免该问题(或至少将其推迟到 64 位整数溢出):

np.array(primelist, dtype=np.uint64).sum()

或者在处理非常大的整数时不要使用 numpy。