注意: この記事はRuby2.3系の頃の話で、現在(2021/05)のAtCoderはruby 2.7系のため、同じ挙動ではないかもしれません。

競プロで避けたい2つのメソッド

ABC 147Dで痛い目を見たのでまとめておきます。
https://atcoder.jp/contests/abc147/tasks/abc147_d

each_with_index

ブロックの外で変数を宣言し、自分でインクリメントしたほうが早い。
596.8 i/s(each_with_index) vs 704.4 i/s(ブロック外変数をインクリメント)
(秒間何回処理を実行できるかの比較)

to_s(2)

Integer#to_s は引数の進数展開してくれますが、これが遅かった。
全bitを確認する場合でも、bit shiftしながら確認していったほうが早いです。
1783.4 i/s(while loop) vs 704.4 i/s(to_s(2))

実行コード

require 'benchmark/ips'

cons = 100.times.with_object([]) { |_i, obj| obj << rand(1 << 60) }
ary_to_s1 = Array.new(60, 0)
ary_to_s2 = Array.new(60, 0)
ary_while = Array.new(60, 0)
ONE = '1'.freeze
Benchmark.ips do |x|
  x.config(:time => 20, :warmup => 0)

  x.report("each_with_index") {
    cons.each do |num|
      num.to_s(2).chars.reverse.each_with_index do |x, i|
        ary_to_s1[i] += 1 if x == ONE
      end
    end
  }
  x.report("index") {
    cons.each do |num|
      index = 0
      num.to_s(2).chars.reverse.each do |x|
        ary_to_s2[index] += 1 if x == ONE
        index += 1
      end
    end
  }
  x.report("while") {
    cons.each do |num|
      tmp = num
      ind = 0
      while tmp > 0
        ary_while[ind] += tmp%2
        tmp = tmp >> 1
        ind += 1
      end
    end
  }

  x.compare!
end

Comparison:
               while:     1783.4 i/s
               index:      704.4 i/s - 2.53x  slower
     each_with_index:      596.8 i/s - 2.99x  slower

Ruby 2.3.3 で確認