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我有一个长度为 N 的浮点数列表vals和一个长度为 N 的 0 和 1 列表bits。我想提取两个列表:其中的元素vals对应于 中的 0 bits,其余元素对应于 中的 1 bits。我目前正在做:

valsbits = zip(vals,bits)

els0 = [v for v,b in valsbits if b == 0]

els1 = [v for v,b in valsbits if b == 1]

但必须有更好的方法。此外,我正在为许多不同的bits向量执行此操作,因此可能有一种聪明的方法来完成整个操作。

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您可以使用itertools.compress,它产生与选择器中的 true 相对应的元素。

但是,这将需要复制bits并反转副本以选择零元素,最终结果为:

from operator import not_
true_values = list(compress(sequence, bits))
false_values = list(compress(sequence, map(not_, bits)))

我相信使用一个简单的for循环会更容易和更快,因为它只进行一次迭代:

true_values = []
false_values = []
for bit, val in zip(bits, values):
    if bit:
        true_values.append(val)
    else:
        false_values.append(val)

出于好奇,这里有一些具有各种解决方案的微型基准测试:

In [12]: import random

In [13]: value = 'a' * 17000

In [14]: selectors = [random.randint(0, 1) for _ in range(17000)]

In [15]: %%timeit
    ...: true_values = [v for v,b in zip(value, selectors) if b == 1]
    ...: false_values = [v for v,b in zip(value, selectors) if b == 0]
    ...: 
100 loops, best of 3: 2.56 ms per loop

In [16]: %%timeit
    ...: true_values = []
    ...: false_values = []
    ...: for bit,val in zip(selectors, value):
    ...:     if bit:
    ...:         true_values.append(val)
    ...:     else:
    ...:         false_values.append(val)
    ...: 
1000 loops, best of 3: 1.87 ms per loop

In [17]: %%timeit
    ...: res = {}
    ...: for val, bit in zip(value, selectors):
    ...:     res.setdefault(bit, []).append(val)
    ...: true_values, false_values = res.get(1, []), res.get(0, [])
    ...: 
100 loops, best of 3: 3.73 ms per loop

In [18]: from collections import defaultdict

In [19]: %%timeit
    ...: res = defaultdict(list)
    ...: for val, bit in zip(value, selectors):
    ...:     res[bit].append(val)
    ...: true_values, false_values = res.get(1, []), res.get(0, [])
    ...: 
100 loops, best of 3: 2.05 ms per loop
In [26]: %%timeit  # after conversion to numpy arrays
    ...: true_values = values[selectors == 0]
    ...: false_values = values[selectors == 1]
    ...: 
1000 loops, best of 3: 344 us per loop
In [31]: %%timeit
    ...: res = [[], []]
    ...: for val, bit in zip(value, selectors):
    ...:     res[bit].append(val)
    ...: true_values, false_values = res
    ...: 
100 loops, best of 3: 2.09 ms per loop
In [34]: from operator import not_

In [35]: %%timeit
    ...: true_values = list(compress(value, selectors))
    ...: false_values = list(compress(value, map(not_, selectors)))
    ...: 
1000 loops, best of 3: 1.44 ms per loop

假设你可以用 numpy 数组替换 python 列表,显然numpy比其他的要快得多。

这似乎itertools.compress是最快的非 3rd 方解决方案,位于1.44 ms. 第二快的是for带有if-else, at的 naive 1.87,其他解决方案花费的时间略多于2 ms.

增加元素的数量我看到的唯一变化是 Jon Clement 的defaultdict(list)解决方案和 newtower 的[[], []]解决方案变得比朴素的+快(比如在 处更快)。仍然比其他人快 30%,并且仍然比.forif-else2%500000compressnumpycompress

这种差异对你来说重要吗?如果不是(并且配置文件以检查它是否是瓶颈!)我只是考虑使用更具可读性的解决方案,这几乎是主观的,取决于你。


关于我获得的时间的最后一句话:

即使两者compress和您的双重列表理解都对列表进行了两次迭代,一个是最快的非第 3 方解决方案,另一个是最慢的。在这里,您可以看到“python 级循环”或“显式循环”与“C 级循环”或“隐式循环”之间的区别。

itertools.compress被实现,C这允许它在没有太多解释器开销的情况下进行迭代。正如你所看到的,这有很大的不同。

您可以在解决方案中看到更多这一点numpy,它还执行两次迭代而不是一次。在这种情况下,不仅循环是“在 C 级别”,而且它还完全避免调用 python API 来迭代数组,因为numpy它有自己的 C 数据类型。

这几乎是CPython 中的一条规则:为了提高性能,尝试使用内置函数或 C 扩展中定义的函数将显式循环替换为隐式循环。

Guido van Rossum 很清楚这一点,请尝试阅读他的 An Optimization Anecdote

你可以在这个SO 问题中找到另一个这样的例子(免责声明:接受的答案是我的。我利用二分搜索和字符串相等(-> C 级内置)来获得比纯 python 线性更快的解决方案搜索)。

于 2013-09-10T19:12:10.270 回答
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您可以尝试使用numpy数组以获得更好的性能:

els0 = vals[bits == 0]
els1 = vals[bits == 1]
于 2013-09-10T19:11:28.120 回答
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您可以使用以下内容(或仅使用 a collections.defaultdict(list)):

res = {}
for val, bit in zip(vals, bits):
    res.setdefault(bit, []).append(val)
zeros, ones = res.get(0, []), res.get(1, [])

它只扫描列表一次,并根据多个真/假值进行分组,但新列表确实需要辅助存储。

于 2013-09-10T19:15:25.770 回答
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[val for idx, val in enumerate(values) if bits[idx]]

将为您提供与 s 匹配的值的子集1。要获得包含两个子集(0 和 1)的列表,您可以编写

true_vals, false_vals = [[val for idx, val in enumerate(values) if bits[idx]==bit] for bit in [0, 1]]

或者

true_vals, false_vals = [[val[0] for val in zip(values, bits) if val[1]==bit] for bit in [0, 1]]
于 2013-09-10T19:26:32.950 回答