19

Изучаю Java и заинтересовался работой метода sin (cos). Заметил, что скорость получения синуса на j меняется в зависимости от аргумента функции. Если угол меньше 0.785... рад, то вычисляет быстро, а если больше - соответственно, медленно.

Сравнил с C#, получилось примерно наоборот:

введите сюда описание изображения

Проверял в миллисекундах за 10 млн вычислений синуса.
Почему результаты таковы?


Вот результат для косинуса/синуса java от 0 до 4*pi:

введите сюда описание изображения


public static void main(String[] args) {        
    long a;
    for (double x = 0; x < 4 * Math.PI; x = x + 0.05) {
        a = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
            //Math.cos(x);
            Math.sin(x);
        }
        System.out.printf("%.6f, %d \n", x, (System.currentTimeMillis() - a));
    }
}

Вот результат для косинуса/синуса C# от 0 до 4*pi:

введите сюда описание изображения

public static void Main(string[] args)
    {
        for (double x = 0; x < 4 * Math.PI; x = x + 0.05) {
            Stopwatch sw = new Stopwatch();
            sw.Start();
            for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
                Math.Cos(x);
                // Math.Sin(x);
            }
            sw.Stop();
            Console.WriteLine(x +" - " +(sw.ElapsedMilliseconds).ToString());
        }
    }
9
  • Вы используете разные способы измерить время, на мой взгляд причина вполне может быть в этом. С какой точностью работает в java метод currentTimeMillis? Попробуйте ещё на порядок увеличить количество вычислений. Будет сохраняться такая картина?
    – Monk
    31 мар 2017 в 5:17
  • sin и cos в некотром смысле противоположны, поэтому в C# может вполне вычисляться cos, а java -- sin 31 мар 2017 в 6:18
  • 1
    Прогоните и косинус таким же тестом, интересно в свете ответа @Barmaley. 31 мар 2017 в 8:21
  • 1
    Проверил у себя в C# .Net Framework v4.0.30319, наблюдаю картину аналогичную Java - возрастающий участок. На косинусе ровно противоположные показатели - убывающий участок.
    – Alex Krass
    31 мар 2017 в 10:49
  • @Monk точность времени по-умолчанию в одну млсек. Да, сохраняется картна. 31 мар 2017 в 18:50

1 ответ 1

14

По C# не скажу точно, но по Java — всё выглядит так:

  1. Синус вычисляется через Сишную библиотеку FDLIB. Исходники здесь.
  2. Для аппроксимации синуса используется полином 13-й степени (что-то типа Чебышева).
  3. При этом для величин аргумента менее PI/4=0.785 вычисляется истинный синус.
  4. Если аргумент больше PI/4 вычисляется уже через косинус, который аппроксимируется уже полиномом 14-й степени, оттуда и происходит скачок на графике.

Скорее всего, с C# история аналогичная, только используется другая библиотека.

4
  • Спасибо. Пока что не совсем понятно, потому что с косинусом на j идентичная синусу картина. А должен быть отличающийся график, если я правильно понял. 1 апр 2017 в 5:54
  • Вот результат от 0 до 4*pi на j для sin и cos. lh4.googleusercontent.com/… 1 апр 2017 в 12:10
  • Вот C# от 0 до 4*pi: lh5.googleusercontent.com/… 1 апр 2017 в 12:46
  • Честно, слабо разбираюсь в С\С++, но возможно это исходник math для дотнета(core). 1 апр 2017 в 13:33

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.