단위 사원수의 곱 - 파이썬 코드

출처: https://en.wikipedia.org/wiki/Quaternion

 

두 가지 방법으로 짜보았습니다.

 

# product of two unit quaternions
# without using if-else
 
def calProdUnitQuat(arg1, arg2):
    # input string -> Boolean    
    q1 = [arg1=='1'] + [arg1==s for s in 'ijk']
    q2 = [arg2=='1'] + [arg2==s for s in 'ijk']
    q3 = [0]*4
    # https://personal.utdallas.edu/~sxb027100/dock/quaternion.html
    q3[0] = q1[0]*q2[0] - q1[1]*q2[1] - q1[2]*q2[2] - q1[3]*q2[3]
    q3[1] = q1[0]*q2[1] + q1[1]*q2[0] + q1[2]*q2[3] - q1[3]*q2[2]
    q3[2] = q1[0]*q2[2] - q1[1]*q2[3] + q1[2]*q2[0] + q1[3]*q2[1]
    q3[3] = q1[0]*q2[3] + q1[1]*q2[2] - q1[2]*q2[1] + q1[3]*q2[0]
    sign = ('' if any(i>0 for i in q3) else '-')
    q3 = [abs(i) for i in q3]
    q3 = ''.join([n*s for n,s in zip(q3,'1ijk')])
    return sign + ''.join(q3)

 

# product of two unit quaternions
# throwing a party of if-else
 
def calProdUnitQuat2(arg1, arg2):
    if arg1=='1':
        return arg2
    if arg2=='1':
        return arg1
    if arg1=='i':
        if arg2=='i':
            return '-1'
        if arg2=='j':
            return 'k'
        if arg2=='k':
            return '-j'
    if arg1=='j':
        if arg2=='i':
            return '-k'
        if arg2=='j':
            return '-1'
        if arg2=='k':
            return 'i'
    if arg1=='k':
        if arg2=='i':
            return 'j'
        if arg2=='j':
            return '-i'
        if arg2=='k':
            return '-1'

 

속도를 비교해보았습니다. 두번째 방법은 가장 느리게 나오도록 일부러 'k', 'k'를 입력으로 넣었습니다.

 

# execution time comparison 
# of two methods 
 
import time
 
N = 1000000
 
t0 = time.time()
for _ in range(N):
    calProdUnitQuat('k', 'k')
print(f'If you want to look really sexy, it takes {time.time()-t0:5.2f} s.')
 
t0 = time.time()
for _ in range(N):
    calProdUnitQuat2('k', 'k')
print(f'If you do NOT care the ugliness, it takes {time.time()-t0:5.2f} s.')

 

결과는?

 

Ugliness bests sexiness, which is waaaaaay too slow.

못생긴게 15배 빠르군요.... 좀 못생기면 어떻습니까. 어차피 안생기는데.... 헣허헣허허허ㅓㅓㅎㅎㅎ~~

 

 

- 게으른 파이썬

 

 

덧. 참고로 못생긴 방법 테스트에 가장 빠른 패턴인 '1', '1'을 입력하면 'k', 'k'보다 3배 빨라집니다. (...)