Оптимизация ненужных массивов в PHP

Пусть перед неким программистом стоит задача найти сумму целых чисел от 1 до 100000000.

Наш программист написал изящное решение этой задачи, вот так:

php<?php
  echo array_sum(range(1, 100000000));
?>

Красивое решение, не так ли? В одну строчку и все такое. Но оно не рабочее! Попробуйте запустить этот код и он вывалит на экран ошибку о том, что вы затребовали слишком много оперативной памяти.

Хм, 100000000 вроде не так много? Или много? Давайте считать. Функция range создает массив с 100000000 числами. Пусть PHP выделяет на число 2 байта - тогда для хранения нашего массива понадобится 200000000 байт, то есть что-то около 200 мегабайт оперативной памяти.

Но на самом деле оперативной памяти понадобится гораздо больше из-за того, что в PHP очень больших накладные расходы при хранении массива. К примеру, у меня в тексте ошибки выдает, что я пытаюсь выделить 4294967304 байт - что-то около 4-х гигабайт!

Понятно теперь, почему вылетает ошибка - мы далеко вышли за разрешенный лимит памяти.

Не так сложно переписать наш скрипт на другой, практически не потребляющий оперативной памяти:

php<?php
  $sum = 0;
  
  for ($i = 1; $i <= 100000000; $i++) {
    $sum += $i;
  }
  
  echo $sum;
?>

А еще лучше используем математическое решение:

php<?php
  $n = 1000000;
  $sum = $n * ($n + 1) / 2;
  echo $sum;
?>

php<?php
  $n = 100;
  echo array_product(range(1, $n));
?>

php<?php
  echo strlen(implode('', range(1, 1000000)));
?>

php<?php
  $arr = [];
  
  for ($i = 0; $i <= 1000; $i++) {
    if ($i % 7 == 0) {
      $arr[] = $i;
    }
  }
  
  echo count($arr);
?>

php<?php
  $num = 320;
  $divs = [];
  
  for ($i = 0; $i <= $num; $i++) {
    if ($num % $i == 0) {
      $divs[] = $i;
    }
  }
  
  echo array_sum($divs);
?>