C# - 相同的计算使用Int与Long相比较慢？

Question

在使用dotnetfiddle解决一些练习问题时,我遇到了一些非常奇怪的事情.我有一个应用数学序列的程序(每个步骤的不同计算取决于当前步骤是偶数还是奇数):

using System;

public class Program
{

    public static void Main()
    {
        int ceiling = 1000000;

        int maxMoves = 0;
        int maxStart = 0;
        int testNumber;

        for(int i = 1; i <= ceiling; i++){
            testNumber = i;
            int moves = 1;
            while(testNumber != 1){
                if(testNumber % 2 == 0){
                    testNumber = testNumber / 2;
                    moves++;
                } else {
                    testNumber = (3 * testNumber) + 1;
                    moves++;
                }
            }
            if(moves > maxMoves){
                maxMoves = moves;
                maxStart = i;
            }
        }

        Console.WriteLine(maxStart);
        Console.WriteLine(maxMoves);
    }

}

如上所述,超出了执行时间限制.但是,如果我将测试编号的声明更改为long而不是int,则程序将运行:

int maxMoves = 0;
int maxStart = 0;
**long** testNumber;

为什么要进行这种改变,需要i从for循环(at )int的long每个增量进行重构testNumber = i,要比将其作为一个int？是否在long数值上更快地执行数学运算？

Answer 1

原因似乎是溢出.如果你运行的代码包含在

checked
{
    // your code
}

你得到一个OverflowException与testNumberas一起跑步的时候int.

原因是最终3*testNumber+1超出了界限int.在一个unchecked方面,这并不抛出异常,但会造成负面的价值观testNumber.

此时你的序列(我认为它是Collat​​z,对吗？)不再起作用,计算需要(可能无限期)更长,因为你永远不会达到1(或者至少它需要你更多的迭代才能达到1).