Question

我的问题是双重的：

有没有办法有效地循环和操纵使用枚举的数组，例如和操纵循环同时？
python中是否有任何内存优化版本的数组？（比如NumPy创建具有指定类型的较小数组）

我做了一个算法，用Sieve of Eratosthenes在范围（2 - rng）中查找素数。

注意：如果在2 - 1,000,000（总运行时间不到1秒）内搜索质数，则问题不存在。在数以千万计的数字中，这开始受到伤害。到目前为止，将表格从包括所有自然数字改为奇数，我能够搜索到的粗略最大范围是4亿（奇数2亿）。

Whiles 而非for循环至少会降低当前算法的性能 NumPy 虽然能够使用类型转换创建更小的数组，但实际上需要大约两倍的时间来处理相同的代码，除了

oddTable = np.int8(np.zeros(size))

取代

oddTable = [0] * size

并使用整数分配值＆＃34; prime＆＃34;并且＆＃34;不是素数＆＃34;保持数组类型。

使用伪代码，算法如下所示：

oddTable = [0] * size    # Array representing odd numbers excluding 1 up to rng

for item in oddTable:
    if item == 0:        # Prime, since not product of any previous prime
        set item to "prime"
        set every multiple of item in oddTable to "not prime"

Python是一种简洁的语言，特别是在循环列表中的每个项目时，但作为索引，比如说

for i in range(1000)

在循环中不能被操纵，我不得不将范围转换几次以产生一个可使用的迭代。在代码中：＆＃34; P＆＃34;标记素数，＆＃34; _＆＃34;标记不是素数而0未检查。

num = 1                  # Primes found (2 is prime)
size = int(rng / 2) - 1  # Size of table required to represent odd numbers
oddTable = [0] * size    # Array with odd numbers \ 1: [3, 5, 7, 9...]

new_rng = int((size - 1) / 3)    # To go through every 3rd item
for i in range(new_rng):         # Eliminate no % 3's
    oddTable[i * 3] = "_"
oddTable[0] = "P"                # Set 3 to prime
num += 1

def act(x):              # The actual integer index x in table refers to
    x = (x + 1) * 2 + 1
return x
        # Multiples of 2 and 3 eliminated, so all primes are 6k + 1 or 6k + 5
        # In the oddTable: remaining primes are either 3*i + 1 or 3*i + 2
        # new_rng to loop exactly 1/3 of the table length -> touch every item once
for i in range(new_rng):
    j = 3*i + 1                    # 3*i + 1
    if oddTable[j] == 0:
        num += 1
        oddTable[j] = "P"
        k = act(j)
        multiple = j + k    # The odd multiple indexes of act(j)
        while multiple < size:
            oddTable[multiple] = "_"
            multiple += k
    j += 1                         # 3*i + 2
    if oddTable[j] == 0:
        num += 1
        oddTable[j] = "P"
        k = act(j)
        multiple = j + k
        while multiple < size:
            oddTable[multiple] = "_"
            multiple += k

Answer 1

要使代码更加pythonic，请将算法拆分为较小的块（函数），以便可以轻松地抓取每个块。

我的第二条评论可能让你惊讶：Python附带“包含电池”。为了对Erathostenes的Sieve进行编程，为什么需要明确地操作数组并用它来污染你的代码？为什么不创建一个函数（例如is_prime）并使用为此目的提供的standard memoize decorator？（如果您坚持使用2.7，另请参阅memoization library for python 2.7）。

上面两条建议的结果可能不是“最有效”，但它会（正如我遇到的确切问题）工作得很好，同时允许您快速创建可以节省程序员的流畅代码时间（包括创作和维护）。

Python：循环和操作大型数组时的性能

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