提高NumPy阵列上的操作性能

时间:2012-05-14 19:32:00

标签: python numpy

我正在使用numpy.delete从while循环内的数组中删除元素。 仅当数组不为空时,此while循环才有效。此代码工作正常但速度慢 当阵列有超过1e6个元素时。这是一个例子:

while(array.shape[0] > 0):
     ix = where((array >= x) & (array <= y))[0]
     array = delete(array,ix,None)

我试图使这段代码有效但我找不到加速while循环的好方法。我认为,这里的瓶颈是必须包含某种副本的删除。我已经尝试使用蒙面数组以避免复制,但我不擅长python和掩码数组不是那么容易搜索。有没有一种好的,快速的方法来使用删除或替换它,以便7e6元素可以通过上面的循环处理而不需要24小时?

由于

3 个答案:

答案 0 :(得分:7)

因此,您可以通过以下方式大幅提高代码的性能:

  • 消除循环;以及

  • 避免删除操作(导致原件的副本 阵列)

NumPy 1.7推出了一款比原版更容易使用的新面膜;它的性能也好得多,因为它是 NumPy核心数组对象的一部分。我认为这可能对您有用,因为通过使用它,您可以 避免昂贵的删除操作

换句话说,不是删除你不想要的数组元素,而只是掩盖它们。这已在其他答案中提出,但我建议使用新面具

使用NA,只需导入NA

>>> from numpy import NA as NA

然后对于给定的数组,将maskna标志设置为 True

>>> A.flags.maskna = True

或者,大多数数组构造函数(从1.7开始)都有参数maskna,您可以将其设置为 True

>>> A[3,3] = NA

array([[7, 5, 4, 8, 4],
       [2, 4, 3, 7, 3],
       [3, 1, 3, 2, 1],
       [8, 2, 0, NA, 7],
       [0, 7, 2, 5, 5],
       [5, 4, 2, 7, 4],
       [1, 2, 9, 2, 3],
       [7, 5, 1, 2, 9]])

>>> A.sum(axis=0)
array([33, 30, 24, NA, 36])

通常这不是您想要的 - 也就是说,您仍然希望将该列的总和与NA一起视为0:

要获得该行为,请传入 True 以获取skipma参数(大多数NumPy数组构造函数在NumPy 1.7中具有此参数):

>>> A.sum(axis=0, skipna=True)
array([33, 30, 24, 33, 36])

总而言之,为了加速你的代码,消除循环并使用新的掩码:

>>> A[(A<=3)&(A<=6)] = NA

>>> A
array([[8, 8, 4, NA, NA],
       [7, 9, NA, NA, 8],
       [NA, 6, 9, 5, NA],
       [9, 4, 6, 6, 5],
       [NA, 6, 8, NA, NA],
       [8, 5, 7, 7, NA],
       [NA, 4, 5, 9, 9],
       [NA, 8, NA, 5, 9]])

NA占位符 - 在此上下文中 - 表现得像0,我相信这就是你想要的:

>>> A.sum(axis=0, skipna=True)
array([32, 50, 39, 32, 31])

答案 1 :(得分:3)

如果我错了,请纠正我,但我认为你可以这样做:

mask=np.where((array >= x) & (array <= y),True,False)
array=array[mask]

并放弃整个循环?

另外,在我的解释器中,array >= x & array <= y会产生异常。你可能意味着: (array >= x) & (array <= y)

答案 2 :(得分:2)

根据numpy.delete的文档,该函数返回输入数组的副本,其中删除了指定的元素。因此,您复制的数组越大,功能就越慢。

http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/generated/numpy.delete.html

为什么你需要经常删除数组的块?如果您的数组非常动态,那么最好使用list来存储数组的各个部分,并且一次只能在较小的位上进行删除。