python - 快速 python 矩阵创建和迭代

Question

我需要从权重矩阵的值开始创建一个矩阵。在创建和迭代矩阵时，哪种结构在速度方面保持矩阵的最佳结构？我在考虑一个列表列表或一个 numpy 二维数组，但它们对我来说似乎都很慢。我需要什么:

numpy array
A = np.zeros((dim, dim))
for r in range(A.shape[0]):
    for c in range(A.shape[0]):
        if(r==c):
            A.itemset(node_degree[r])
        else:
            A.itemset(arc_weight[r,c])

或

list of lists
l = []
for r in range(dim):
    l.append([])
    for c in range(dim):
        if(i==j):
            l[i].append(node_degree[r])
        else:
            l[i].append(arc_weight[r,c])

其中 dim 也可以是 20000 ，node_degree 是一个向量，arc_weight 是另一个矩阵。我用c++写的，用时不到0.5秒，而另外两个用python写的要20多秒。我知道 python 不是 c++，但我需要尽可能快。谢谢大家。

Answer 1

有一件事是，如果您已经知道列表的大小，则不应将其附加到列表中。

首先使用列表理解预分配内存并使用 xrange() 而不是 range() 生成 r, c 值，因为你是使用 Python < 3.x(参见 here):

l = [[0 for c in xrange(dim)] for r in xrange(dim)]

更好的是，您可以使用以下方法一次性构建您需要的内容:

l = [[node_degree[r] if r == c else arc_weight[r,c] 
            for c in xrange(dim)] for r in xrange(dim)]

与您的原始实现相比，这应该使用更少的内存(因为 xrange() 生成器)和更少的时间，因为您无需通过预先指定维度来重新分配内存。