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我想为一个零矩阵和一个矩阵实现一个混洗方法,它采用随机 2x2 子矩阵,并且只有当它们的列和和行和相等时才翻转它们,即 [0 1; 1 0] 或 [1 0; 0 1].
编辑:仅供引用,这应该意味着两者
sum(matrix,1) == sum(shuffledmatrix,1) &&
sum(matrix,2) == sum(shuffledmatrix,2)
==> 正确
下面的代码是正确的,但基本上不够快。任何人都可以在这里看到任何明显的错误吗? (我对 Julia 还很陌生!)
function rastershuffle!(shuffledmatrix::Array{Int32,2},minchanges::Int)
@inbounds begin
numchanges = 0
numcols = size(shuffledmatrix,2)
numrows = size(shuffledmatrix,1)
while numchanges < minchanges
a = findmargeflip!(shuffledmatrix,numcols::Int, numrows::Int)
numchanges = numchanges + sum(a)
end
end
return shuffledmatrix
end
function findmargeflip!(shuffledmatrix::Array{Int32,2},numcols::Int, numrows::Int)
change = false
cols = EPhys.random_generator(2,numcols)
rows = EPhys.random_generator(2,numrows)
vall = sub(shuffledmatrix, [rows[1]; rows[2]],[cols[1]; cols[2]])
if vall == [0 1; 1 0] || vall == [1 0; 0 1]
flipvall!(vall)
#numchanges += 1
change = true
end
change
end
function flipvall!(vall)
if vall[1] == 1
vall[:] = [0 1 1 0]
else
vall[:] = [1 0 0 1]
end
nothing
end
到目前为止,我根据文档中的信息尝试过的内容:
使用 BitArrays 而不是 Int32 - 没有太大区别,尽管我可能会改变它,函数 flipvall!然后也可以用 flipbits 代替!
为编译器提供额外的类型信息
设置迭代次数而不是更改,然后尝试使用 @simd 进行矢量化
我认为主要的瓶颈是每次迭代都重新生成 SubArray,这需要内存重新分配/垃圾收集,但我不完全确定如何解决这个问题。
额外信息:
shuffledspikematrix3 = copy(spikematrixnonoise)
@time rastershuffle!(shuffledspikematrix3, 100);
@profile rastershuffle!(shuffledspikematrix3, 100);
Profile.print()
===> 输出:
8.776213 seconds (153.35 M allocations: 7.835 GB, 15.94% gc time)
1 abstractarray.jl; ==; line: 1060
1 abstractarray.jl; hvcat; line: 974
2 abstractarray.jl; vcat; line: 733
2 array.jl; getindex; line: 282
2 multidimensional.jl; start; line: 99
800 task.jl; anonymous; line: 447
800 .../IJulia/src/IJulia.jl; eventloop; line: 143
800 ...rc/execute_request.jl; execute_request_0x535c5df2; line: 183
800 loading.jl; include_string; line: 266
800 profile.jl; anonymous; line: 16
800 In[174]; rastershuffle!; line: 7
1 ...devel/src/helper.jl; random_generator; line: 52
1 In[174]; findmargeflip!; line: 15
77 In[174]; findmargeflip!; line: 16
13 ....devel/src/helper.jl; random_generator; line: 44
7 random.jl; rand; line: 255
5 random.jl; gen_rand; line: 88
1 dSFMT.jl; dsfmt_fill_array_close1_open2!; line: 66
4 dSFMT.jl; dsfmt_fill_array_close1_open2!; line: 67
2 random.jl; rand; line: 256
47 ....devel/src/helper.jl; random_generator; line: 47
1 ....devel/src/helper.jl; random_generator; line: 48
13 ....devel/src/helper.jl; random_generator; line: 49
1 ....devel/src/helper.jl; random_generator; line: 52
86 In[174]; findmargeflip!; line: 17
9 ....devel/src/helper.jl; random_generator; line: 44
5 random.jl; rand; line: 255
4 random.jl; gen_rand; line: 88
4 dSFMT.jl; dsfmt_fill_array_close1_open2!; line: 67
1 random.jl; rand; line: 256
53 ....devel/src/helper.jl; random_generator; line: 47
1 ....devel/src/helper.jl; random_generator; line: 48
13 ....devel/src/helper.jl; random_generator; line: 49
2 ....devel/src/helper.jl; random_generator; line: 52
211 In[174]; findmargeflip!; line: 19
87 abstractarray.jl; vcat; line: 733
9 subarray.jl; _sub; line: 90
35 subarray.jl; _sub; line: 91
1 subarray.jl; _sub_unsafe; line: 96
21 subarray.jl; _sub_unsafe; line: 125
1 subarray.jl; _sub_unsafe; line: 437
1 subarray.jl; _sub_unsafe; line: 440
411 In[174]; findmargeflip!; line: 20
5 abstractarray.jl; ==; line: 1060
4 abstractarray.jl; ==; line: 1066
258 abstractarray.jl; ==; line: 1067
4 abstractarray.jl; ==; line: 1068
2 abstractarray.jl; hvcat; line: 957
87 abstractarray.jl; hvcat; line: 960
1 abstractarray.jl; hvcat; line: 961
2 abstractarray.jl; hvcat; line: 969
3 abstractarray.jl; hvcat; line: 970
11 abstractarray.jl; hvcat; line: 971
1 abstractarray.jl; hvcat; line: 974
4 In[174]; findmargeflip!; line: 25
1 abstractarray.jl; ==; line: 1060
2 abstractarray.jl; hvcat; line: 960
1 abstractarray.jl; vcat; line: 733
1 tuple.jl; ==; line: 95
3 tuple.jl; ==; line: 96
最佳答案
profiling 清楚地告诉你大部分时间花在了
211 In[174]; findmargeflip!; line: 19
411 In[174]; findmargeflip!; line: 20
哪些是
vall = sub(shuffledmatrix, [rows[1]; rows[2]],[cols[1]; cols[2]])
if vall == [0 1; 1 0] || vall == [1 0; 0 1]
您正在到处分配新数组。
尝试替换 vall == [0 1; 1 0]
类似
size(val1) == (2,2) && val1[1,1] == 0 &&
val1[1,2] == 1 && val1[2,1] == 1 && val1[2,2] == 0
顺便问一下,为什么要混合使用 Int32
和 Int64
?为了在矩阵上节省内存?
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