我制作了一个小型生命游戏程序,它可以自行迭代几代人。问题是每次迭代时,putStrLn 函数都会大大减慢,我不知道为什么。这是代码:
import Control.Concurrent
data CellState = Dead | Alive
data Position = Position Integer Integer
type Generation = Position -> CellState
is_alive :: CellState -> Bool
is_alive Alive = True
is_alive Dead = False
neighbors :: Position -> [Position]
neighbors (Position x y) =
[(Position (x-1) (y-1)), (Position x (y-1)), (Position (x+1) (y-1)), (Position (x+1) y),
(Position (x+1) (y+1)), (Position x (y+1)), (Position (x-1) (y+1)), (Position (x-1) y)]
alive_neighbors :: Generation -> Position -> Int
alive_neighbors generation position = length (filter is_alive (map generation (neighbors position)))
evolution :: Generation -> Generation
evolution generation position =
case (alive_neighbors generation position) of
2 -> if (is_alive (generation position)) then Alive else Dead
3 -> Alive
_ -> Dead
visualize_generation generation = map (visualize_line generation) [1..10]
visualize_line :: Generation -> Integer -> String
visualize_line generation y = concat (map (visualize_cell generation y) [1..10])
visualize_cell generation y x =
case (generation (Position x y)) of
Alive -> ['0']
Dead -> ['.']
{-
bar (Position 1 2) = Alive
bar (Position 2 3) = Alive
bar (Position 3 3) = Alive
bar (Position 3 2) = Alive
bar (Position 3 1) = Alive
bar (Position x y) = Dead
-}
bar (Position 1 3) = Alive
bar (Position 2 3) = Alive
bar (Position 3 3) = Alive
bar (Position x y) = Dead
life :: Generation -> IO ()
life bar_ = do cls
mapM_ putStrLn (visualize_generation bar_)
threadDelay 1000000
life (evolution bar_)
cls = putStr "\ESC[2J"
我最初期望由于某种原因,每一代新一代也会计算所有前几代,但似乎并非如此。如果是这种情况,我希望进化函数的计算时间会增加,而不是 putStrLn 函数打印缓慢。关于什么可以使每一代的 putStrLn 函数减慢这么多的任何想法?
最佳答案
(免责声明:这只是一个猜测,我可能是错的。我没有进行实验来证实这一点。)
这是使用函数来表示网格所要付出的代价
type Generation = Position -> CellState
这是表示状态的一种优雅方式,但从长远来看它不是很有效。当你的算法运行时,它会创建很多闭包:generation0 = \position -> ....
generation1 = \position -> .... use generation0
generation2 = \position -> .... use generation1
generation3 = \position -> .... use generation2
...
即使您只需要最后一代,所有上一代的数据仍然保存在内存中,因为它被上一代(间接)使用。因此,您永远不会释放内存,这已经很糟糕了。更糟糕的是,每次使用生成
N
, 这将调用生成 N-1
多次 (8),依次调用 generation N-2
多次 (8),依此类推,直到生成 0
.这会导致指数级爆炸。要解决此问题,您需要将数据表示更改为更有效的方式。我认为,一些类似矩阵的类型可以工作。
关于haskell - 为什么 putStrLn 每次迭代都会变慢?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/64809352/