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提高python運行效率

發布時間:2023-03-08 11:35:37

python 優點

Python是目前公認的全球5大流行語言之一,從雲計算、大數據到人工智慧,Python無處不在,網路、阿里巴巴、騰訊等一系列大公司都在使用Python完成各種任務,Python發展如此迅猛,究竟有什麼優勢呢?
1. 簡單
Python採用極簡主義設計思想,語法簡單優雅,不需要很復雜的代碼和邏輯,即可實現強大的功能,很適合初學者學習!
2. 易學
Python學習簡單、上手快,不需要面對復雜的語法環境,即可實現所需功能,學習曲線很低,可以通過命令行交互環境學習Python編程
3. 開源免費
Python所有內容都是開源免費的,可以直接下載安裝使用,還可以對其源碼進行修改,十分便捷!
4. 自由內存管理
Python內存管理是自動完成的,Python開發人員僅需專注程序本身,無需關注內存管理。
5. 跨平台、可移植性
Python具有良好的跨平台和可移植性能,可以被移植到大多數平台下面,如Windows、MacOS、Linux、Andorid和IOS等。
6. 解釋性
Python解釋器可以把源代碼轉換成位元組碼的中間形式,然後再把它翻譯成計算機使用的機器語言並運行,無需編譯環節,可以減少編譯過程的時耗,提高Python運行速度。
7. 面向對象
Python既支持面向過程,又支持面向對象,這樣編程更加靈活。
8. 可擴展性
Python除了使用Python語言本身編寫外,還可以混合使用C語言、Java語言編寫。
9. 豐富的第三方庫
Python本身具有豐富強大的庫,可以實現很多強大的功能。

❷ Python語言運行效率低意味著什麼

這個說的效率低,是相對的。絕大多數的應用,用戶是不會感覺的到區別的。
這個運行效率可以忽略的。

❸ Python運行效率低的原因有哪些

Python的設計哲學是 第一能讓人看懂,附帶能在機器上運行,
c語言的設計哲學是 第一能讓機器快速運行 附帶能讓人看懂

❹ 對於Python 的科學計算有哪些提高運算速度的技

一:學會正確使用numpy scipy。 numpy scipy寫好的絕不自己寫,比如矩陣運算等操作,pylab的實現還算不錯。各種函數都有,盡量使用他們可以避免初學者大部分的速度不足問題。因為這些函數大部分都是預編譯好的。
根據我幾年前的測試,python的矩陣運算速度並不慢,(因為你運行的是動態鏈接庫裡面的函數而不是腳本)比mathematica快,和matlab持平。
大部分新手不擅長看文檔啥都自己造輪子是不好的。當然老手把效率寫的比開源庫高也不算啥新聞,畢竟有對特定程序的優化
二:減少for的使用,多使用向量化函數,np.vectorlize可以把函數變成對數組逐元素的操作,比for效率高幾個華萊士。
三:對內存友好,操作大矩陣的時候減少會引起整矩陣對此的操作
四:系統最慢的大部分時候是io,包括上面說的內存操作和頻繁的讀入讀出以及debug輸出。避免他們,在需要實時處理的時候引入類似於gpu的pipeline管線機制或者使用靈活的多線程編程可以起到奇效。
五:matplotlib的繪圖效率並不高明,在使用交互繪圖(plt.ion)的時候減少不必要的刷新率。

❺ Python高階(一) - 單線程、多線程和多進程的效率對比測試

多線程的目的 - 「最大限度地利用CPU資源」。每個程序執行時都會產生一個進程,而每一個進程至少要有一個主線程。對於單CPU來說(沒有開啟超線程),在同一時間只能執行一個線程,所以如果想實現多任務,那麼就只能每個進程或線程獲得一個時間片,在某個時間片內,只能一個線程執行,然後按照某種策略換其他線程執行。由於時間片很短,這樣給用戶的感覺是同時有好多線程在執行。
Python是運行在解釋器中的語言,查找資料知道,python中有一個全局鎖(GIL),在使用多線程(Thread)的情況下,不能發揮多核的優勢。而使用多進程(Multiprocess),則可以發揮多核的優勢真正地提高效率。

單線程、多線程和多進程的效率對比測試: github地址

資料顯示,如果多線程的進程是CPU密集型的,那多線程並不能有多少效率上的提升,相反還可能會因為線程的頻繁切換,導致效率下降,推薦使用多進程;如果是IO密集型,多線程進程可以利用IO阻塞等待時的空閑時間執行其他線程,提升效率。所以我們根據實驗對比不同場景的效率

| CPU密集型操作| IO密集型操作| 網路請求密集型操作
-- | -- | --| --
線性操作| 69.73533328374 |17.76633326213 | 6.78833333651
多線程操作| 75.40299995740 |145.68366670609 | 1.93999997775
多進程操作| 13.97433336576 | 4.67833328247| 2.38333328565

僅個人觀點,,歡迎留言~~~

❻ python寫演算法不好

基於以下三個原因,我們選擇Python作為實現機器學習演算法的編程語言:(1) python的語法清晰;(2) 易於操作純文本文件;(3) 使用廣泛,存在大量的開發文檔。

可執行偽代碼

Python具有清晰的語法結構,大家也把它稱作可執行偽代碼(executable pseudo-code)。默認安裝的Python開發環境已經附帶了很多高級數據類型,如列表、元組、字典、集合、隊列等,無需進一步編程就可以使用這些數據類型的操作。使用這些數據類型使得實現抽象的數學概念非常簡單。此外,讀者還可以使用自己熟悉的編程風格,如面向對象編程、面向過程編程、或者函數式編程。

Python語言處理和操作文本文件非常簡單,非常易於處理非數值型數據。Python語言提供了豐富的正則表達式函數以及很多訪問Web頁面的函數庫,使得從HTML中提取數據變得非常簡單直觀。

Python比較流行

Python語言使用廣泛,代碼範例也很多,便於讀者快速學習和掌握。此外,在開發實際應用程序時,也可以利用豐富的模塊庫縮短開發周期。

在科學和金融領域,Python語言得到了廣泛應用。SciPy和NumPy等許多科學函數庫都實現了向量和矩陣操作,這些函數庫增加了代碼的可讀性,學過線性代數的人都可以看懂代碼的實際功能。另外,科學函數庫SciPy和NumPy使用底層語言(C和Fortran)編寫,提高了相關應用程序的計算性能。本書將大量使用Python的NumPy。

Python的科學工具可以與繪圖工具Matplotlib協同工作。Matplotlib可以繪制2D、3D圖形,也可以處理科學研究中經常使用到的圖形,所以本書也將大量使用Matplotlib。

Python開發環境還提供了互動式shell環境,允許用戶開發程序時查看和檢測程序內容。

Python開發環境將來還會集成Pylab模塊,它將NumPy、SciPy和Matplotlib合並為一個開發環境。在本書寫作時,Pylab還沒有並入Python環境,但是不遠的將來我們肯定可以在Python開發環境找到它。

Python語言的特色

諸如MATLAB和Mathematica等高級程序語言也允許用戶執行矩陣操作,MATLAB甚至還有許多內嵌的特徵可以輕松地構造機器學習應用,而且MATLAB的運算速度也很快。然而MATLAB的不足之處是軟體費用太高,單個軟體授權就要花費數千美元。雖然也有適合MATLAB的第三方插件,但是沒有一個有影響力的大型開源項目。

Java和C等強類型程序設計語言也有矩陣數學庫,然而對於這些程序設計語言來說,最大的問題是即使完成簡單的操作也要編寫大量的代碼。程序員首先需要定義變數的類型,對於Java來說,每次封裝屬性時還需要實現getter和setter方法。另外還要記著實現子類,即使並不想使用子類,也必須實現子類方法。為了完成一個簡單的工作,我們必須花費大量時間編寫了很多無用冗長的代碼。Python語言則與Java和C完全不同,它清晰簡練,而且易於理解,即使不是編程人員也能夠理解程序的含義,而Java和C對於非編程人員則像天書一樣難於理解。

所有人在小學二年級已經學會了寫作,然而大多數人必須從事其他更重要的工作。

——鮑比·奈特

也許某一天,我們可以在這句話中將「寫作」替代為「編寫代碼」,雖然有些人對於編寫代碼很感興趣,但是對於大多數人來說,編程僅是完成其他任務的工具而已。Python語言是高級編程語言,我們可以花費更多的時間處理數據的內在含義,而無須花費太多精力解決計算機如何得到數據結果。Python語言使得我們很容易表達自己的目的。

Python語言的缺點

Python語言唯一的不足是性能問題。Python程序運行的效率不如Java或者C代碼高,但是我們可以使用Python調用C編譯的代碼。這樣,我們就可以同時利用C和Python的優點,逐步地開發機器學習應用程序。我們可以首先使用Python編寫實驗程序,如果進一步想要在產品中實現機器學習,轉換成C代碼也不困難。如果程序是按照模塊化原則組織的,我們可以先構造可運行的Python程序,然後再逐步使用C代碼替換核心代碼以改進程序的性能。C++ Boost庫就適合完成這個任務,其他類似於Cython和PyPy的工具也可以編寫強類型的Python代碼,改進一般Python程序的性能。

如果程序的演算法或者思想有缺陷,則無論程序的性能如何,都無法得到正確的結果。如果解決問題的思想存在問題,那麼單純通過提高程序的運行效率,擴展用戶規模都無法解決這個核心問題。從這個角度來看,Python快速實現系統的優勢就更加明顯了,我們可以快速地檢驗演算法或者思想是否正確,如果需要,再進一步優化代碼。

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