]> Cypherpunks repositories - gostls13.git/commitdiff
math/rand: make Perm match Shuffle
authorJosh Bleecher Snyder <josharian@gmail.com>
Tue, 15 Aug 2017 23:01:31 +0000 (16:01 -0700)
committerIan Lance Taylor <iant@golang.org>
Fri, 8 Sep 2017 13:26:20 +0000 (13:26 +0000)
Perm and Shuffle are fundamentally doing the same work.
This change makes Perm's algorithm match Shuffle's.
In addition to allowing developers to switch more
easily between the two methods, it affords a nice speed-up:

name      old time/op  new time/op  delta
Perm3-8   75.7ns ± 1%  51.8ns ± 1%  -31.59%  (p=0.000 n=9+8)
Perm30-8   610ns ± 1%   405ns ± 1%  -33.67%  (p=0.000 n=9+9)

This change alters the output from Perm,
given the same Source and seed.
This is a change from Go 1.0 behavior.
This necessitates updating the regression test.

This also changes the number of calls made to the Source
during Perm, which changes the output of the math/rand examples.

This also slightly perturbs the output of Perm,
nudging it out of the range currently accepted by TestUniformFactorial.
However, it is complete unclear that the helpers relied on
by TestUniformFactorial are correct. That is #21211.
This change updates checkSimilarDistribution to respect
closeEnough for standard deviations, which makes the test pass.
The whole situation is muddy; see #21211 for details.

There is an alternative implementation of Perm
that avoids initializing m, which is more similar
to the existing implementation, plus some optimizations:

func (r *Rand) Perm(n int) []int {
m := make([]int, n)
max31 := n
if n > 1<<31-1-1 {
max31 = 1<<31 - 1 - 1
}
i := 1
for ; i < max31; i++ {
j := r.int31n(int32(i + 1))
m[i] = m[j]
m[j] = i
}
for ; i < n; i++ {
j := r.Int63n(int64(i + 1))
m[i] = m[j]
m[j] = i
}
return m
}

This is a tiny bit faster than the implementation
actually used in this change:

name      old time/op  new time/op  delta
Perm3-8   51.8ns ± 1%  50.3ns ± 1%  -2.83%  (p=0.000 n=8+9)
Perm30-8   405ns ± 1%   394ns ± 1%  -2.66%  (p=0.000 n=9+8)

However, 3% in performance doesn't seem worth
having the two algorithms diverge,
nor the reduced readability of this alternative.

Updates #16213.

Change-Id: I11a7441ff8837ee9c241b4c88f7aa905348be781
Reviewed-on: https://go-review.googlesource.com/55972
Run-TryBot: Ian Lance Taylor <iant@golang.org>
TryBot-Result: Gobot Gobot <gobot@golang.org>
Reviewed-by: Rob Pike <r@golang.org>
src/math/rand/example_test.go
src/math/rand/rand.go
src/math/rand/rand_test.go
src/math/rand/regress_test.go

index aa1f2bcc7341ee0258efaacc9406fd648501a9fe..f50d2552093bce7faff4a14d0b115ddb47ba97ae 100644 (file)
@@ -94,7 +94,7 @@ func Example_rand() {
        // Intn(10)    1                   2                   5
        // Int31n(10)  4                   7                   8
        // Int63n(10)  7                   6                   3
-       // Perm        [1 4 2 3 0]         [4 2 1 3 0]         [1 2 4 0 3]
+       // Perm        [0 1 4 2 3]         [0 4 3 1 2]         [1 2 3 0 4]
 }
 
 func ExamplePerm() {
@@ -115,7 +115,7 @@ func ExampleShuffle() {
        fmt.Println(words)
 
        // Output:
-       // [mouth my the of runs corners from ink]
+       // [my of the mouth corners from ink runs]
 }
 
 func ExampleShuffle_slicesInUnison() {
@@ -132,8 +132,8 @@ func ExampleShuffle_slicesInUnison() {
 
        // Output:
        // C: 3
-       // D: 4
-       // A: 1
        // E: 5
        // B: 2
+       // A: 1
+       // D: 4
 }
index a607409a1649dc18ce1ceafc14e3821926668cd7..895bb0597dc373abf80e25580555e275b2ed1581 100644 (file)
@@ -213,16 +213,24 @@ again:
 // Perm returns, as a slice of n ints, a pseudo-random permutation of the integers [0,n).
 func (r *Rand) Perm(n int) []int {
        m := make([]int, n)
-       // In the following loop, the iteration when i=0 always swaps m[0] with m[0].
-       // A change to remove this useless iteration is to assign 1 to i in the init
-       // statement. But Perm also effects r. Making this change will affect
-       // the final state of r. So this change can't be made for compatibility
-       // reasons for Go 1.
-       for i := 0; i < n; i++ {
-               j := r.Intn(i + 1)
-               m[i] = m[j]
-               m[j] = i
+       for i := range m {
+               m[i] = i
        }
+
+       // The code that follows is equivalent to calling
+       //   r.Shuffle(n, func(i, j int) { m[i], m[j] = m[j], m[i] })
+       // but with the swap function inlined.
+       // This inlining provides a 10-15% speed-up.
+       i := n - 1
+       for ; i > 1<<31-1-1; i-- {
+               j := int(r.Int63n(int64(i + 1)))
+               m[i], m[j] = m[j], m[i]
+       }
+       for ; i > 0; i-- {
+               j := int(r.int31n(int32(i + 1)))
+               m[i], m[j] = m[j], m[i]
+       }
+
        return m
 }
 
index 1a13accde9638ee33677761c6d15072b0059528c..e663b84f9fc3daeadb3db26678c3a9ba48b13f34 100644 (file)
@@ -53,7 +53,7 @@ func (this *statsResults) checkSimilarDistribution(expected *statsResults) error
                fmt.Println(s)
                return errors.New(s)
        }
-       if !nearEqual(this.stddev, expected.stddev, 0, expected.maxError) {
+       if !nearEqual(this.stddev, expected.stddev, expected.closeEnough, expected.maxError) {
                s := fmt.Sprintf("stddev %v != %v (allowed error %v, %v)", this.stddev, expected.stddev, expected.closeEnough, expected.maxError)
                fmt.Println(s)
                return errors.New(s)
index e31e6c5af026a8e361db413685fc928eff2cfffe..0be2ca1d34049a83e271a20cdbf976a2cc0d1b03 100644 (file)
@@ -323,24 +323,24 @@ var regressGolden = []interface{}{
        float64(-0.5987943422687668),  // NormFloat64()
        []int{},                                                     // Perm(0)
        []int{0},                                                    // Perm(1)
-       []int{0, 4, 1, 3, 2},                                        // Perm(5)
-       []int{3, 1, 0, 4, 7, 5, 2, 6},                               // Perm(8)
-       []int{5, 0, 3, 6, 7, 4, 2, 1, 8},                            // Perm(9)
-       []int{4, 5, 0, 2, 6, 9, 3, 1, 8, 7},                         // Perm(10)
-       []int{14, 2, 0, 8, 3, 5, 13, 12, 1, 4, 6, 7, 11, 9, 15, 10}, // Perm(16)
+       []int{2, 3, 1, 0, 4},                                        // Perm(5)
+       []int{5, 6, 0, 4, 3, 1, 7, 2},                               // Perm(8)
+       []int{2, 4, 0, 5, 7, 3, 1, 6, 8},                            // Perm(9)
+       []int{6, 0, 4, 2, 5, 1, 9, 8, 3, 7},                         // Perm(10)
+       []int{7, 11, 12, 14, 0, 15, 2, 5, 9, 3, 8, 13, 4, 1, 6, 10}, // Perm(16)
        []int{},                                                     // Perm(0)
        []int{0},                                                    // Perm(1)
-       []int{3, 0, 1, 2, 4},                                        // Perm(5)
-       []int{5, 1, 2, 0, 4, 7, 3, 6},                               // Perm(8)
-       []int{4, 0, 6, 8, 1, 5, 2, 7, 3},                            // Perm(9)
-       []int{8, 6, 1, 7, 5, 4, 3, 2, 9, 0},                         // Perm(10)
-       []int{0, 3, 13, 2, 15, 4, 10, 1, 8, 14, 7, 6, 12, 9, 5, 11}, // Perm(16)
+       []int{2, 1, 0, 4, 3},                                        // Perm(5)
+       []int{4, 2, 1, 6, 0, 5, 3, 7},                               // Perm(8)
+       []int{7, 3, 1, 2, 8, 5, 4, 6, 0},                            // Perm(9)
+       []int{3, 0, 7, 4, 8, 9, 5, 6, 1, 2},                         // Perm(10)
+       []int{0, 1, 8, 14, 9, 5, 4, 13, 7, 12, 10, 3, 15, 6, 11, 2}, // Perm(16)
        []int{},                             // Perm(0)
        []int{0},                            // Perm(1)
-       []int{0, 4, 2, 1, 3},                // Perm(5)
-       []int{2, 1, 7, 0, 6, 3, 4, 5},       // Perm(8)
-       []int{8, 7, 5, 3, 4, 6, 0, 1, 2},    // Perm(9)
-       []int{1, 0, 2, 5, 7, 6, 9, 8, 3, 4}, // Perm(10)
+       []int{2, 1, 4, 3, 0},                // Perm(5)
+       []int{4, 0, 7, 5, 1, 6, 2, 3},       // Perm(8)
+       []int{6, 5, 3, 4, 7, 1, 0, 8, 2},    // Perm(9)
+       []int{1, 7, 6, 3, 2, 9, 0, 5, 4, 8}, // Perm(10)
        []byte{0x1},                         // Read([0])
        []byte{0x94, 0xfd, 0xc2, 0xfa, 0x2f, 0xfc, 0xc0},                 // Read([0 0 0 0 0 0 0])
        []byte{0x41, 0xd3, 0xff, 0x12, 0x4, 0x5b, 0x73, 0xc8},            // Read([0 0 0 0 0 0 0 0])