❶ 对于python 的科学计算有哪些提高运算速度的技
一:学会正确使用numpy scipy。 numpy scipy写好的绝不自己写,比如矩阵运算等操作,pylab的实现还算不错。各种函数都有,尽量使用他们可以避免初学者大部分的速度不足问题。因为这些函数大部分都是预编译好的。
根据我几年前的测试,python的矩阵运算速度并不慢,(因为你运行的是动态链接库里面的函数而不是脚本)比mathematica快,和matlab持平。
大部分新手不擅长看文档啥都自己造轮子是不好的。当然老手把效率写的比开源库高也不算啥新闻,毕竟有对特定程序的优化
二:减少for的使用,多使用向量化函数,np.vectorlize可以把函数变成对数组逐元素的操作,比for效率高几个华莱士。
三:对内存友好,操作大矩阵的时候减少会引起整矩阵对此的操作
四:系统最慢的大部分时候是io,包括上面说的内存操作和频繁的读入读出以及debug输出。避免他们,在需要实时处理的时候引入类似于gpu的pipeline管线机制或者使用灵活的多线程编程可以起到奇效。
五:matplotlib的绘图效率并不高明,在使用交互绘图(plt.ion)的时候减少不必要的刷新率。
❷ 北大青鸟设计培训:怎样才能提高Python运行效率
python逐渐走入人们的视线,成为热门编程语言,随之而来,加入python培训的准程序员大军也成为社会热点。
Python具有许多其他编程语言不具备的优势,譬如能通过陆宽雀极少量代码完成许多操作,以及多进程,能够轻松支持多任务处理。
除了多种优势外,python也有不好的地方,运行较慢,下面电脑培训http://www.kmbdqn.cn/为大家介绍6个窍门,可以帮你提高python的运行效率。
1.在排序时使用键Python含有许多古老的排序规则,这些规则在你创建定制的排序方法时会占用很多时间,而这些排序方法运行时也会拖延程序实际的运行速度。
最佳的排序方法其实是尽可能多地使用键和内置的sort()方法。
2.交叉编译你的应用开发者有时会忘记计算机其实并不理解用来创建现代应用程序的编程语言。
计算机理解的是机器语言。
为了运行你的应用,你借助一个应用将你所编的人类可读的代码转换成机器可读的代码。
有时,你用一种诸如Python这样的语言编写应用,再以C++这样的语言运行你的应用,这在运行的角度来说,是可行的。
关键在于,你想你的应用完成什么事情,而你的主机系统能提供什么样的资源。
3.关键代码使用外部功能包Python简化了许多编程任务,但是对于一些时间敏感的任务,它的表现经常不尽人意。
使用C/C++或机器语言的外部功能包处理时间敏感任务,可以有效提高应用的运行效率。
这些功能包往往依附于特定的平台,因此你要根据自己所用的平台选择合适的功能包。
简而言之,这个窍门要你牺牲应用的可移植性以换取只有通过对底层主机的直接编程才能获得的运行效率。
4.针对循环的优化每一种编程语言都强调最优化的循环方案。
当使用Python时,你可以借巧乱助丰富的技巧让循环程序跑得更快。
然而,开发者们经常遗忘的一个技巧是:尽量避免在循环中访问变量的属性。
5.尝试多种编码方法每次创建应用时都使用同一种编码方法几乎无一例外会导致应用的运行效率不尽人意。
可以在程序分析时尝试一些试验性的办法。
譬如说,在处理字典中的数据项早早时,你既可以使用安全的方法,先确保数据项已经存在再进行更新,也可以直接对数据项进行更新,把不存在的数据项作为特例分开处理。
6.使用较新的Python版本你要保证自己的代码在新版本里还能运行。
你需要使用新的函数库才能体验新的Python版本,然后你需要在做出关键性的改动时检查自己的应用。
只有当你完成必要的修正之后,你才能体会新版本的不同。
❸ 如何提高python的运行效率
窍门一:关键代码使用外部功能包
Python简化了许多编程任务,但是对于一些时间敏感的任务,它的表现经常不尽人意。使用C/C++或机器语言的外部功能包处理时间敏感任务,可以有效提高应用的运行效率。这些功能包往往依附于特定的平台,因此你要根据自己所用的平台选择合适的功能包。简而言之,这个窍门要你牺牲应用的可移植性以换取只有通过对底层主机的直接编程才能获得的运行效率。以下是一些你可以选择用来提升效率的功能包:
Cython
Pylnlne
PyPy
Pyrex
这些功能包的用处各有不同。比如说,使用C语言的数据类型,可以使涉及内存操作的任务更高效或者更直观。Pyrex就能帮助Python延展出这样的功能。Pylnline能使你在Python应用中直接使用C代码。内联代码是独立编译的,但是它把所有编译文件都保存在某处,并能充分利用C语言提供的高效率。
窍门二:在排序时使用键
Python含有许多古老的排序规则,这些规则在你创建定制的排序方法时会占用很多时间,而这些排序方法运行时也会拖延程序实际的运行速度。最佳的排序方法其实是尽可能多地使用键和内置的sort()方法。譬如,拿下面的代码来说:
import operator
somelist = [(1, 5,]
在每段例子里,list都是根据你选择的用作关键参数的索引进行排序的。这个方法不仅对数值类型有效,还同样适用于字符串类型。
窍门三:针对循环的优化
每一种编程语言都强调最优化的循环方案。当使用Python时,你可以借助丰富的技巧让循环程序跑得更快。然而,开发者们经常遗忘的一个技巧是:尽量避免在循环中访问变量的属性。譬如,拿下面的代码来说:
lowerlist = ['this', 'is', 'lowercase']
upper = str.upper
upperlist = []
append = upperlist.append
for word in lowerlist:
append(upper(word))
print(upperlist)
#Output = ['THIS', 'IS', 'LOWERCASE']
每次你调用str.upper, Python都会计算这个式子的值。然而,如果你把这个求值赋值给一个变量,那么求值的结果就能提前知道,Python程序就能运行得更快。因此,关键就是尽可能减小Python在循环中的工作量。因为Python解释执行的特性,在上面的例子中会大大减慢它的速度。
(注意:优化循环的方法还有很多,这只是其中之一。比如,很多程序员会认为,列表推导式是提高循环速度的最佳方法。关键在于,优化循环方案是提高应用程序运行速度的上佳选择。)
窍门四:使用较新的Python版本
如果你在网上搜索Python,你会发现数不尽的信息都是关于如何升级Python版本。通常,每个版本的Python都会包含优化内容,使其运行速度优于之前的版本。但是,限制因素在于,你最喜欢的函数库有没有同步更新支持新的Python版本。与其争论函数库是否应该更新,关键在于新的Python版本是否足够高效来支持这一更新。
你要保证自己的代码在新版本里还能运行。你需要使用新的函数库才能体验新的Python版本,然后你需要在做出关键性的改动时检查自己的应用。只有当你完成必要的修正之后,你才能体会新版本的不同。
然而,如果你只是确保自己的应用在新版本中可以运行,你很可能会错过新版本提供的新特性。一旦你决定更新,请分析你的应用在新版本下的表现,并检查可能出问题的部分,然后优先针对这些部分应用新版本的特性。只有这样,用户才能在更新之初就觉察到应用性能的改观。
窍门五:尝试多种编码方法
每次创建应用时都使用同一种编码方法几乎无一例外会导致应用的运行效率不尽人意。可以在程序分析时尝试一些试验性的办法。譬如说,在处理字典中的数据项时,你既可以使用安全的方法,先确保数据项已经存在再进行更新,也可以直接对数据项进行更新,把不存在的数据项作为特例分开处理。请看下面第一段代码:
n = 16
myDict = {}
for i in range(0, n):
char = 'abcd'[i%4]
if char not in myDict:
myDict[char] = 0
myDict[char] += 1
print(myDict)
当一开始myDict为空时,这段代码会跑得比较快。然而,通常情况下,myDict填满了数据,至少填有大部分数据,这时换另一种方法会更有效率。
n = 16
myDict = {}
for i in range(0, n):
char = 'abcd'[i%4]
try:
myDict[char] += 1
except KeyError:
myDict[char] = 1
print(myDict)
在两种方法中输出结果都是一样的。区别在于输出是如何获得的。跳出常规的思维模式,创建新的编程技巧能使你的应用更有效率。
窍门六:交叉编译你的应用
开发者有时会忘记计算机其实并不理解用来创建现代应用程序的编程语言。计算机理解的是机器语言。为了运行你的应用,你借助一个应用将你所编的人类可读的代码转换成机器可读的代码。有时,你用一种诸如Python这样的语言编写应用,再以C++这样的语言运行你的应用,这在运行的角度来说,是可行的。关键在于,你想你的应用完成什么事情,而你的主机系统能提供什么样的资源。
Nuitka是一款有趣的交叉编译器,能将你的Python代码转化成C++代码。这样,你就可以在native模式下执行自己的应用,而无需依赖于解释器程序。你会发现自己的应用运行效率有了较大的提高,但是这会因平台和任务的差异而有所不同。
(注意:Nuitka现在还处在测试阶段,所以在实际应用中请多加注意。实际上,当下最好还是把它用于实验。此外,关于交叉编译是否为提高运行效率的最佳方法还存在讨论的空间。开发者已经使用交叉编译多年,用来提高应用的速度。记住,每一种解决办法都有利有弊,在把它用于生产环境之前请仔细权衡。)
在使用交叉编译器时,记得确保它支持你所用的Python版本。Nuitka支持Python2.6, 2.7, 3.2和3.3。为了让解决方案生效,你需要一个Python解释器和一个C++编译器。Nuitka支持许多C++编译器,其中包括Microsoft Visual Studio,MinGW 和 Clang/LLVM。
交叉编译可能造成一些严重问题。比如,在使用Nuitka时,你会发现即便是一个小程序也会消耗巨大的驱动空间。因为Nuitka借助一系列的动态链接库(DDLs)来执行Python的功能。因此,如果你用的是一个资源很有限的系统,这种方法或许不太可行。
❹ python为啥运行效率不高
原因:1、python是动态语言;2、python是解释执行,但是不支持JIT;3、python中一切都是对象,每个对象都需要维护引用计数,增加了额外的工作。4、python GIL;5、垃圾回收。
当我们提到一门编程语言的效率时:通常有两层意思,第一是开发效率,这是对程序员而言,完成编码所需要的时间;另一个是运行效率,这是对计算机而言,完成计算任务所需要的时间。编码效率和运行效率往往是鱼与熊掌的关系,是很难同时兼顾的。不同的语言会有不同的侧重,python语言毫无疑问更在乎编码效率,life is short,we use python。
虽然使用python的编程人员都应该接受其运行效率低的事实,但python在越多越来的领域都有广泛应用,比如科学计算 、web服务器等。程序员当然也希望python能够运算得更快,希望python可以更强大。
首先,python相比其他语言具体有多慢,这个不同场景和测试用例,结果肯定是不一样的。这个网址给出了不同语言在各种case下的性能对比,这一页是python3和C++的对比,下面是两个case:
从上图可以看出,不同的case,python比C++慢了几倍到几十倍。
python运算效率低,具体是什么原因呢,下列罗列一些:
第一:python是动态语言
一个变量所指向对象的类型在运行时才确定,编译器做不了任何预测,也就无从优化。举一个简单的例子:r = a + b。a和b相加,但a和b的类型在运行时才知道,对于加法操作,不同的类型有不同的处理,所以每次运行的时候都会去判断a和b的类型,然后执行对应的操作。而在静态语言如C++中,编译的时候就确定了运行时的代码。
另外一个例子是属性查找,关于具体的查找顺序在《python属性查找》中有详细介绍。简而言之,访问对象的某个属性是一个非常复杂的过程,而且通过同一个变量访问到的python对象还都可能不一样(参见Lazy property的例子)。而在C语言中,访问属性用对象的地址加上属性的偏移就可以了。
第二:python是解释执行,但是不支持JIT(just in time compiler)。虽然大名鼎鼎的google曾经尝试Unladen Swallow 这个项目,但最终也折了。
第三:python中一切都是对象,每个对象都需要维护引用计数,增加了额外的工作。
第四:python GIL,GIL是Python最为诟病的一点,因为GIL,python中的多线程并不能真正的并发。如果是在IO bound的业务场景,这个问题并不大,但是在CPU BOUND的场景,这就很致命了。所以笔者在工作中使用python多线程的情况并不多,一般都是使用多进程(pre fork),或者在加上协程。即使在单线程,GIL也会带来很大的性能影响,因为python每执行100个opcode(默认,可以通过sys.setcheckinterval()设置)就会尝试线程的切换,具体的源代码在ceval.c::PyEval_EvalFrameEx。
第五:垃圾回收,这个可能是所有具有垃圾回收的编程语言的通病。python采用标记和分代的垃圾回收策略,每次垃圾回收的时候都会中断正在执行的程序,造成所谓的顿卡。infoq上有一篇文章,提到禁用Python的GC机制后,Instagram性能提升了10%。感兴趣的读者可以去细读。
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❺ 为什么python内置的sort比自己写的快速排序快100倍
主要原因,内置函数用C写的。在Python语言内无论如何造不出内置函数的轮子。这也是通常C跟C++语言用户更喜欢造基础算法的轮了的原因。因为C/C++用户真有条件写出匹敌标准库的算法,但很多高级语言不行,不是程序员技术差,是客观条件就根本做不到。
你比如说java语言没人造字符串的轮子,C++光一个字符串类就有无数多的实现。是因为C+用户更喜欢写字符串类吗?显然不是,一方面是因为Java语言内没法造出匹敌Java内置标准库算法的轮子,而C++真的可以,另外一个比较惨的原因是C++标准库的字符串功能太弱了,大多数高级语言的字符串类功能都比C+标准库字符串类功能更强。
Cpp内置的排序是快排和堆排的结合,最坏时间复杂度为nlogn,而快排最坏是n2。至于python内部的排序,我认为是一个道理,不会简简单单是一个快排,举个简单例子,当你数据已经是有序的时候,再传入快排肯定就不合适。那你设置排序函数的时候,是不是预先将他打乱,再进行快排会更好呢。当然具体不会这么简单,只是我认为官方给的接口都是很精妙的,很值得学习。
一方面Python中sort函数是用C语言写的,C++内部的sort是由快排,直接插入和堆排序混合的,当数据量比较大的时候先用的快排,当数据量小的时候用直接插入,因为当数据量变小时,快排中的每个部分基本有序,接近直接插入的最好情况的时间复杂度O(n),就比快排要好一点了。
另外一方面这个的底层实现就是归并排序。,只是使用了Python无法编写的底层实现,从而避免了Python本身附加的大量开销,速度比我们自己写的归并排序要快很多,所以说我们一般排序都尽量使用sorted和sort。
❻ python的效率怎么样
运行效率慢,但开发效率快
如果算法固定——就是一次开发就足够了,而不断处理不同的大量数据,建议还是C#等
如果算法不固定,例如每次得到一批数据就要根据需要写相应公式去处理的话,python在写代码省下的时间应该优于c#编译后运行的时间
当然,如果你的数据即使c/c++也要花数小时才能运算得到结果没野明的(天文数字),那就另当别论了
python数据分析脊中请搜索numpy+scipy相关内容,它们就是专门为了枯告科学计算而设计的模块
❼ python的开发效率每天可以多少行
python的开发燃答效率每天可以100-150行代码。对于一些熟练的拍段伏程序员来说每天100行代码是正常的生产率,包括需袭携求分析、设计、编码、单元测试和系统测试。
❽ python的开发效率真的比java高吗
Python由于具有丰富和强大的库,它又叫做作胶水语言,能够把用其他语言制作的各种模块(尤其是C/C++)很轻松地联结在一起。
常见的一种应用情形是,使用Python快速生成程序的原型(有时甚至是程序的最终界面),然后对其中有特别要求的部分,用更合适的语言改写,比如3D游戏中的图形渲染模块,性能要求特别高,就可以用C/C++重写,而后封装为Python可以调用的扩展类库。
Python是做服务器开发与物联网开发。信息安全,大数据处理,数据可视化机器学习,物联网开发,各大软件的api,桌面应用,都需要python。
Python往往被作为脚本语言来使用,但实际上一些大规模的软件开发设计,如Zope、Mnet及BitTorrent,包括google也在广泛地使用它,
Python其实也被称为是一种高级动态编程语言,其原因在于,“脚本语言”往往泛指仅做简单程序设计任务的语言,如shellscript、VBScipt,等,只能处理简单任务的编程语言,并不能与Python相提并论。
java常常跟"企业"联系在一起,因为其具备一些很好的语言特性,以及丰富的框架。
在企业应用中最被青睐,你总可以听到关于J2EE、JSP、Hibernate之类的东西的讨论。
同时,java在手机领域也有一席之地,在普遍智能化之前,很多手机就是以支持java应用作为卖点的,而智能手机爆发之后,java手机主场变成了android,作为安卓的标准编程语言而存在。
❾ 为什么说Python速度虽然慢但它工作效率高啊!
因为某个语言速度快而选择其为开发你应用的语言是不成熟优化的一种体现。是的,Python 比较慢,但其牺牲性能可以提升工作效率。
写在前面
让我们来讨论一个我最近一直在思考的问题:Python 的性能。顺便说一下,我是 Python 的忠实拥趸,我在各种情况下都会积极尝试使用 Python 来解决问题。大家对 Python 最大的抱怨就是它的速度慢。有些人甚至因为 Python 的速度不如某个语言而拒绝使用它。本文中我将阐述,即便 Python 这么慢,为什么还值得你对它进行尝试。记住加企鹅扣444五一三089可以从基础到开发mianfei学习python。
速度不再关键
之前,程序的运行时间相当长。CPU 资源和内存资源都十分珍贵,程序的运行时间在这种情况下是一个重要指标。计算机本身十分昂贵,当然还有随之而来昂贵的电力消耗。优化这些资源就十分必要,因为在商业世界有一个永恒的规则:
优化你最昂贵的资源。
历史上,程序最昂贵的资源是计算机的运行时间。这也就导致了对计算机科学的研究更专注于不同算法的效率。然而在当下环境中,这已经不再适用,现在硅的价格已经十分便宜了。是真的非常便宜。运行时间不再是你最昂贵的资源。一个公司最昂贵的资源现在是其雇佣的员工的时间。也就是正在看这篇文章的你自己的时间。对现在的公司来说,完成项目比让项目跑得更快更重要。这点非常重要,这里再次强调:
完成项目比让项目跑得更快更重要。
你也许会说“我们公司对性能要求很高,我构建的网站应用需要所有的请求在 X 毫秒内返回。”或者“客户认为我们的应用慢而放弃使用我们的应用。”在这里我不是说速度根本不重要,我只是想说明速度不再是最重要的指标,因为它不再是你最昂贵的资源。
速度!
速度是唯一重要的事情
在编程的世界中当你提到速度,一般是指程序的性能,也就是 CPU 周期。而当你的 CEO 提到速度,他通常指的是业务上的速度,其中最重要的是投入市场的时间。你的产品或网络应用有多快并不重要,应用采用哪种语言编写的也不重要,甚至是使项目运行投入了多少资金都不重要。最终,唯一能够让你的公司存活下来的是产品投入市场的时间。
这里不是指初创公司观念中的盈利时间,而更多是从想法转换到实际消费者手中所花费的时间。在商业世界中能存活下来的唯一方法是比你的竞争对手更快地进行创新。如果你的竞争对手比你更早地发布产品,那么你有再多的好点子也无济于事。你必须成为市场的第一个进入者,或至少要赶上领先的节奏。一旦你掉队了,那么你就大势已去。
在商业世界中能存活下来的唯一方法是比你竞争对手更快地进行创新。
❿ python能做什么科学计算
python做科学计算的特点:1. 科学库很全。(推荐学习:Python视频教程)
科学库:numpy,scipy。作图:matplotpb。并行:mpi4py。调试:pdb。
2. 效率高。
如果你能学好numpy(array特性,f2py),那么你代码执行效率不会比fortran,C差太多。但如果你用不好array,那样写出来的程序效率就只能呵呵了。所以入门后,请一定花足够多的时间去了解numpy的array类。
3. 易于调试。
pdb是我见过最好的调试工具,没有之一。直接在程序断点处给你一个截面,这只有文本解释语言才能办到。毫不夸张的说,你用python开发程序只要fortran的1/10时间。
4. 其他。
它丰富而且统一,不像C++的库那么杂(好比pnux的各种发行版),python学好numpy就可以做科学计算了。python的第三方库很全,但是不杂。python基于类的语言特性让它比起fortran等更加容易规模化开发。
数值分析中,龙格-库塔法(Runge-Kutta methods)是用于非线性常微分方程的解的重要的一类隐式或显式迭代法。这些技术由数学家卡尔·龙格和马丁·威尔海姆·库塔于1900年左右发明。
龙格-库塔(Runge-Kutta)方法是一种在工程上应用广泛的高精度单步算法,其中包括着名的欧拉法,用于数值求解微分方程。由于此算法精度高,采取措施对误差进行抑制,所以其实现原理也较复杂。
高斯积分是在概率论和连续傅里叶变换等的统一化等计算中有广泛的应用。在误差函数的定义中它也出现。虽然误差函数没有初等函数,但是高斯积分可以通过微积分学的手段解析求解。高斯积分(Gaussian integral),有时也被称为概率积分,是高斯函数的积分。它是依德国数学家兼物理学家卡尔·弗里德里希·高斯之姓氏所命名。
洛伦茨吸引子及其导出的方程组是由爱德华·诺顿·洛伦茨于1963年发表,最初是发表在《大气科学杂志》(Journal of the Atmospheric Sciences)杂志的论文《Deterministic Nonperiodic Flow》中提出的,是由大气方程中出现的对流卷方程简化得到的。
这一洛伦茨模型不只对非线性数学有重要性,对于气候和天气预报来说也有着重要的含义。行星和恒星大气可能会表现出多种不同的准周期状态,这些准周期状态虽然是完全确定的,但却容易发生突变,看起来似乎是随机变化的,而模型对此现象有明确的表述。
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