10大python加速技巧

简介

目前非常多的数据竞赛都是提交代码的竞赛,而且加入了时间的限制,这就对于我们python代码的加速非常重要。本篇文章我们介绍在Python中加速代码的一些技巧。可能不是很多,但在一些大的循环或者函数调用时则能带来巨大的帮助。

十大Python加速技巧,首先导入numpy

import numpy as np 

1 List Comprehension

将for的append操作替换为列表中直接产出。这其中加速的主要原因是:

  • 在循环的每次迭代中我们都需要调用append,然后在循环的每次迭代中将其作为函数调用。
%%time numbers = [] for x in range(10000000):     if x % 2 == 0:          numbers.append(x**2) 

CPU times: user 2.33 s, sys: 81.6 ms, total: 2.41 s

Wall time: 2.43 s

%%time numbers = [x**2 for x in range(10000000) if x % 2 == 0] 

CPU times: user 1.89 s, sys: 93.8 ms, total: 1.99 s

Wall time: 2 s

2 使用built-in函数

python中非常多自带的函数采用了较多的加速,有些是使用C进行了加速。所以会比我们自己写一些for函数等快很多

%%time def builtin_sum():     return sum(range(100000000))  _ = builtin_sum()  

*CPU times: user 1.74 s, sys: 18.8 ms, total: 1.75 s*

*Wall time: 1.78 s*

%%time def loop_sum():     s = 0     for i in range(100000000):         s += 1     return s _ = loop_sum()   

*CPU times: user 5.44 s, sys: 24.9 ms, total: 5.47 s*

*Wall time: 5.51 s*

3 尽可能不调用函数

在所有的函数语言中,对于函数的调用都是相对更加耗时的,所以在能不适用函数调用的时候尽可能不调用函数,虽然这会使我们的代码更佳简洁易读。

%%time def square(num):     return num**2      squares = [] for i in range(1000000):     squares.append(square(i))   

CPU times: user 421 ms, sys: 23.7 ms, total: 445 ms

Wall time: 452 ms*

%%time def squares():     squares = []     for i in range(1000000):         squares.append(i**2)     return squares _ = squares() 

CPU times: user 329 ms, sys: 19.5 ms, total: 348 ms

Wall time: 358 ms

4 尽可能使用numpy对数据进行加速

因为numpy是使用C语言进行过加速的,所以相对于其它很多数据操作是更加快速的。

%%time python_list = [i for i in range(1000000)]  _ = [i**2 for i in python_list] 

CPU times: user 333 ms, sys: 42.7 ms, total: 376 ms

Wall time: 383 ms

%%time numpy_array = np.array([i for i in range(1000000)]) _ = np.square(numpy_array) 

CPU times: user 124 ms, sys: 29.7 ms, total: 153 ms

Wall time: 155 ms

5 numpy >= built-in

%%time def numpy_sum():     return np.sum(np.arange(0,10000000))  _ =numpy_sum() 

CPU times: user 27.1 ms, sys: 10.7 ms, total: 37.8 ms

Wall time: 37.1 ms

%%time def builtin_sum():     return sum(range(10000000))  _ = builtin_sum() 

CPU times: user 169 ms, sys: 1.17 ms, total: 170 ms

Wall time: 170 ms

6 避免Global Variables

Python中的全局变量不是最好的选择。

  • 通常使用局部变量能更好地跟踪位置和内存使用情况。除了内存使用之外,Python在检索局部变量方面也比全局变量略快。

因此,在可能的情况下,最好避免使用全局变量。

7 处理字符串尽可能使用字符串自带的函数

在处理字符串的时候尽可能使用字符串自带的函数,往往是针对性的优化过,会比我们调用一些其它的工具包来处理特定的数据类型要快很多。

from collections import Counter sequence = "AGAGKTAGAT" * 10000000 
%%time def count_string(seq):     return [seq.count("A"), seq.count('G'), seq.count('T'), seq.count('K')]  _ = count_string(sequence) 

CPU times: user 293 ms, sys: 2.73 ms, total: 296 ms

Wall time: 296 ms

%%time def count_Counter(seq):     counter = Counter(seq)     return [counter["A"], counter["G"], counter["T"], counter["K"]] _ = count_Counter(sequence) 

CPU times: user 4.25 s, sys: 30.1 ms, total: 4.28 s

Wall time: 4.36 s

8 使用多个变量一起赋值

%%time a = 2 b = 3 c = 5 d = 7 

CPU times: user 3 µs, sys: 1e+03 ns, total: 4 µs

Wall time: 6.91 µs

%%time a, b, c, d = 2, 3, 5, 7 

CPU times: user 3 µs, sys: 1e+03 ns, total: 4 µs

Wall time: 5.25 µs

9 while 1取代while True

%%time cnt  = 0 while 1:     cnt  += 1     if cnt >= 100000:         break 

CPU times: user 11.1 ms, sys: 699 µs, total: 11.8 ms

Wall time: 12.6 ms

%%time cnt  = 0 while True:     cnt  += 1     if cnt >= 100000:         break 

CPU times: user 12.8 ms, sys: 365 µs, total: 13.1 ms

Wall time: 14.2 ms

10 使用最新的python工具包

一般后续的新的工具包往往比过往的python工具包要快很多,所以能更新到新的板块则可以尽快更新。

原创作者:孤飞-博客园
原文链接:https://www.cnblogs.com/ranxi169/p/16585192.html

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