tl;dr
競技プログラミングで今までと別の言語を使いたかったので、いくつかの言語の性能などを調べた。
- Go
- Javascript
- Node.js
- PHP
- Python
- Ruby
- Rust
→ Go, PHP, Rust は可。Goはいいぞ。
検討対象
- Go
- Javascript
- Node.js
- PHP
- Python
- Ruby
- Rust
基準
- 64 bit 整数の演算ができる (MUST)
- 入力値の上限が 10^18 の問題はよくある
- https://codeforces.com/contest/1200/problem/C
- 1,000,000回単位の変数読み込みと代入ができる (MUST)
- たとえば次の問題では 4,000,000文字を処理対象として 1.5s 以内に処理完了する必要がある
- https://codeforces.com/contest/1200/problem/D
- 優先度付きキューがある (WANT)
- 時々、使う
- 自作してテンプレとして利用すれば問題ないので WANT
- https://atcoder.jp/contests/abc137/tasks/abc137_d
- 書きやすい (WANT)
- その他
調査
（１） 1から 4000002 の総和をループで求めて、10^18を足して出力する。
期待する出力：
1000008000010000003
（２） その他、調べた or 試した内容を追記。
結果
Go (go 1.12.1)
ソースコード：
package main
import "fmt"
func main() {
a := "hello"
val := int64(1000000000000000000)
for x := int64(1); x <= 4000002; x++ {
val += x
}
fmt.Println(a)
fmt.Println(val)
}
実行時間：
0s
ループ回数を100倍にすると0.12s 程度かかる。
その他：
-
int上限は実行環境に依存し、Codeforcesでは 32 bit整数のそれになる。問題は 64 bit整数を扱える前提で出題されるので、Goで解く時はint64を一通り使いこなす必要がある - VSCodeの拡張が優秀
- 静的型付けが細かいので、テンプレが必要＋肥大化しやすい
JavaScript (rhino 1.7.9)
ソースコード：
importPackage(java.io);
importPackage(java.lang);
let a = 'hello';
let val = 1000000000000000000;
for (x = 0; x <= 4000002; x++) {
val += x;
}
System.out.println(a);
System.out.println(val);
出力：
hello
1.000008000008E18
実行時間：
0.75s
遅い。
その他：
64 bit整数の演算が言語仕様に組み込まれていない。
Node.js (node 11.12.0)
ソースコード：
let a = 'hello';
let val = BigInt(1000000000000000000);
for (x = BigInt(1); x <= 4000002; x++) {
val += x;
}
process.stdout.write(a + '\n' + (val));
実行時間：
0.56s
遅い。
PHP (php 7.3.5)
ソースコード：
<?php
$a = 'hello';
$val = 1000000000000000000;
for ($x = 1; $x <= 4000002; $x++) {
$val += $x;
}
echo $a;
echo PHP_EOL;
echo $val;
実行時間：
0.06s
スクリプト言語としては最速だろう。
その他：
比較的書きにくい。
- 変数に
$ - 商を求めるときは
intdiv() -
for ... in記法がない
Python 3 (python 3.7.3)
ソースコード：
a = 'hello'
val = 1000000000000000000
for x in range(4000003):
val += x
print(a)
print(val)
実行時間：
0.43s
遅い。
その他：
書きやすい言語ではあるので、今後の性能向上が待たれる。
番外編：PyPy
AtCoder, Coderforcesでは PyPy が利用可能。
Codeforces Custom Testで上記ソースを実行すると、下記のような結果になる。
- Python 3.7.2 では
Used: 702 ms, 0 KB - PyPy 3.6 (7.1.1) では
Used: 233 ms, 1236 KB
Python を使いたい場合は、代わりに PyPy で提出した方がよい・・・ただし、Paizaの選択肢にPyPyはない。
Ruby (ruby 2.5.5)
ソースコード：
a = 'hello'
val = 1000000000000000000
for x in 1..4000002 do
val += x
end
puts a
puts val
実行時間：
0.17s
少し遅い。
その他：
- 書きやすい。
- 優先度付きキューは言語仕様に含まれていない。
Rust (rust 1.33.0)
ソースコード：
use std::io;
fn main() {
let mut input_text = String::new();
io::stdin()
.read_line(&mut input_text)
.expect("failed to read from stdin");
let trimmed = input_text.trim();
let mut my_int = 0i64;
match trimmed.parse::<i64>() {
Ok(i) => my_int = i,
Err(..) => println!("this was not an integer: {}", trimmed),
};
let a = "hello";
let mut val = 1000000000000000000i64;
for x in 1..40000003 {
if x == 1 {
val += my_int;
} else {
val += x;
}
}
println!("{}", a);
println!("{}", val);
}
入力
1
実行時間：
0.01s
速い。
上記のループを100倍すると 0.8s 程度かかる。
その他：
他の言語と同様に書いた場合はループ回数にかかわらず 0s になる。（コンパイル時に先行して計算している？）
ここでは標準入力を計算に混ぜて回避している。
他の言語より演算量が多くなっているので注意。
結論
可
- Go
- PHP
- Rust
いずれも競プロの問題を解ける程度の性能はある。
ぎりぎり可？
- Ruby
- PyPy (？)
少し実行速度が遅い。
不可
- Python
- Javascript
- Node.js
実行速度が遅すぎてTLEを受ける。または64 bit整数が扱えない。
個人的な意見
Go+VSCodeはいいぞ。テンプレを作れば。
Hope this helps.