F＃性能比例如Java我在做什么错了？

如何解决F＃性能比例如Java我在做什么错了？

我目前正在尝试使用F＃进行编程。因此，我编写了一个简单的F＃脚本，以非常愚蠢的方式计算PI。我已经用许多编程语言编写了该算法，但是这次它的执行速度很慢，而且我不知道自己在做什么错。与我的Java版本相比，这要慢10到20倍（在我按ALT键和Enter键以VS代码运行的计算机上，大约10-15瑞典克朗），这很多（我认为）。

算法的想法是将飞镖扔在一个1乘1的正方形中，其中有一个圆。圆接触正方形的边缘。如果飞镖击中了圆圈，它将被计算在内。投掷所有飞镖后，您只需将飞镖命中数除以飞镖总数，再乘以4即可得到PI。

我已经尝试了很多方法来得到我的错误，但是找不到它。

我试图用固定值替换随机数生成->没做多少
我试图用恒定值替换Math.Sqrt->没做多少
我希望将Seq.xxx调用替换为Array，同时希望这样做可以减少开销。 ->做得不多

PS：我知道这种计算Pi的方法很烂。但这不是我想在这里提出的重点。

open System

let random = Random(DateTime.Now.Millisecond)
let throwDart i = (random.NextDouble(),random.NextDouble())

let distance dart point = let (x1,y1),(x2,y2) = dart,point
                          (x2 - x1,y2 - y1)
let length distance = let (x,y) = distance
                      Math.Sqrt(x * x + y * y)

let isInside circle dartHit = 
        let (center,radius) = circle 
        distance center dartHit |> length  |> (fun x -> x < radius)

let circle = ((0.5,0.5),0.5)

let dartCount = 100000000

let dartSeqence = Seq.init dartCount throwDart
let pi = float(dartSeqence |> Seq.filter (isInside circle) |> Seq.length) / float(dartCount) * 4.0

也许有人知道我在做什么错。我希望F＃在此任务中能胜任，因为它是一种非常简单直接的算法。

非常感谢您的帮助。

更新1：

嗨，再次运行Java代码后，我感到有些失望，因为我认为它更快。这是大约运行的代码。在我的机器上4.4秒：

import java.util.Random;

public class DartThrower{
    Random random;

    public DartThrower(){
        random = new Random();
    }
    public boolean throwDart(){
        double x = random.nextDouble();
        double y = random.nextDouble();
        // wenn Entfernung des Punktes vom Mittelpunkt (0.5|0.5) größer als 0.5 ist wird false ausgegeben
        boolean inTheCircle = Math.sqrt((0.5 - x) * (0.5 - x) + (0.5 - y) * (0.5 - y)) <= 0.5;  
        return inTheCircle;
    }
}

class PiCalculator{
    public static void main(String[] args){
        long start = System.currentTimeMillis();
        double hitCount = 0.0;
        double throwCount = 100000000L;
        DartThrower thrower = new DartThrower();

        for (long i = 0; i < throwCount; i++){
            boolean hit = thrower.throwDart();
            hitCount += hit ? 1 : 0;
        }
        double a = hitCount / throwCount;
        double pi = a * 4.0;
        System.out.println("Pi= " + pi);
        System.out.println("took " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");
    }
}

很抱歉，但是我认为时间不到1秒-这就是为什么我说的执行速度要快10到20倍。不对！在确定了我的计时有多错误之后，我决定为两者都添加一些时间戳，并得到

Java：大约。 4.3秒
F＃：大约13.0秒

因此在这两者之间是3-4的系数。如果我尝试使用@Tomas Petricek的性能更新，则此差异可能已过时。我会尽力告诉您结果。

感谢您的帮助。

解决方法

通过用一个简单的可变变量和一个for循环替换惰性序列，可以使此过程快2倍（在性能关键的F＃代码中这没什么不好的）：

let mutable count = 0
for i in 0 .. dartCount do
  if isInside circle (throwDart i) then count <- count + 1
let pi = float count / float dartCount * 4.0

通过制作函数inline，可以提高性能（在我的粗略测试中大约为30％），这可以消除一些以元组为单位的值装箱：

let inline distance dart point = 
  let (x1,y1),(x2,y2) = dart,point
  (x2 - x1,y2 - y1)

let inline length distance = 
  let (x,y) = distance
  Math.Sqrt(x * x + y * y)

let inline isInside circle dartHit = 
  let (center,radius) = circle 
  length (distance center dartHit) < radius

有了这个，我看不到任何明显的问题（但是我可能遗漏了一些东西）。最好查看Java代码进行比较，因为可能会有一些细微的逻辑更改会影响性能。

F＃性能比例如Java我在做什么错了？

如何解决F＃性能比例如Java我在做什么错了？

解决方法

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