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我想计算平均温度介于两个值(假设为 293K 和 303K)之间的天数。这需要针对大约 10000x20x20 的大型数组(时间、纬度、经度)进行计算。在这种规模下,代码的效率就成为一个问题。我知道循环效率相当低,但我无法想出另一种方法来对此进行编码。
简而言之,我正在寻找比下面插入的代码更高效的代码。欢迎任何提示或引用!
(除了上述内容,我对 python 还很陌生,因此我们将不胜感激您的任何反馈!)
首先,我有三个嵌套循环(for i
.. for j
...for k
..),但这花费了大约 100倍长。事实证明,使用 1*(boolean)
效率更高。我现在正试图摆脱我的最后一个循环(for i
..)。速度非常重要,因为该脚本将包含在交互式 Web 应用程序中。
import xarray as xr
import numpy as np
import time
# Firstly construct a data array of temperatures with dimensions latitude, longitude, time
da_t1 = xr.DataArray([[290, 295, 300, 305, 295],
[295, 295, 305, 295, 290],
[300, 300, 300, 305, 295],
[290, 295, 300, 305, 295],
[290, 295, 300, 305, 295]],
dims=['lat', 'lon'],
coords={'lat': [-5, -2.5, 0, 2.5, 5], 'lon': [33, 35, 37, 39, 41]})
da_t2 = xr.DataArray([[295, 295, 305, 295, 295],
[295, 295, 305, 295, 290],
[300, 300, 300, 305, 295],
[290, 300, 300, 305, 305],
[290, 285, 285, 285, 295]],
dims=['lat', 'lon'],
coords={'lat': [-5, -2.5, 0, 2.5, 5], 'lon': [33, 35, 37, 39, 41]})
da = xr.concat([da_t1, da_t2], 'time')
# Create an array of zeros to keep track of number of days within certain temperature range for each cell
zeros = da[0]
zeros.values = np.zeros((da.sizes['lat'], da.sizes['lon']))
# Loop through the timesteps and the cells to count for each cell the number of days in the temperature range
trange = (293,303)
# Here's the part that could use faster performance
start = time.time()
for i in range(0, (len(da.time))):
int_array = 1*(da.values[i] >= trange[0]) * (da.values[i] <= trange[1])
zeros = zeros + int_array
end = time.time()
print('time elapsed: ',end-start)
print(zeros.values)
结果是一个数组,显示选定时间段内指定温度范围内的天数。在这种情况下:
zeros =
[[1. 2. 1. 1. 2.]
[2. 2. 0. 2. 0.]
[2. 2. 2. 0. 2.]
[0. 2. 2. 0. 1.]
[0. 1. 1. 0. 2.]]
最佳答案
我的方法是
((da >= trange[0]) & (da <= trange[1])).sum(axis=0)
结果:
# <xarray.DataArray (lat: 5, lon: 5)>
# array([[1, 2, 1, 1, 2],
# [2, 2, 0, 2, 0],
# [2, 2, 2, 0, 2],
# [0, 2, 2, 0, 1],
# [0, 1, 1, 0, 2]])
# Coordinates:
# * lat (lat) float64 -5.0 -2.5 0.0 2.5 5.0
# * lon (lon) int32 33 35 37 39 41
<小时/>
编辑:在 IPython 控制台中使用 %timeit
进行计时测量:
import xarray as xr
import numpy as np
da_big = xr.DataArray(np.random.randint(290, 305, (10000, 5, 5)),
dims=['time', 'lat', 'lon'],
coords={'lat': [-5, -2.5, 0, 2.5, 5], 'lon': [33, 35, 37, 39, 41]})
def OP(darr, trange = (293,303)):
zeros = darr[0]
zeros.values = np.zeros((darr.sizes['lat'], darr.sizes['lon']))
for i in range(0, (len(darr.time))):
int_array = 1*(darr.values[i] >= trange[0]) * (darr.values[i] <= trange[1])
zeros = zeros + int_array
return zeros.values
def SumAxis(darr, trange = (293,303)):
return ((darr >= trange[0]) & (darr <= trange[1])).sum(axis=0)
%timeit -n10 OP(da_big)
%timeit -n10 SumAxis(da_big)
# 466 ms ± 13.9 ms per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10 loops each)
# 1.89 ms ± 151 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10 loops each)
关于python - 寻找在 3600x20x20 的 xarray 中查找阈值之间的值的最快方法,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/56220494/
我想了解 Ruby 方法 methods() 是如何工作的。 我尝试使用“ruby 方法”在 Google 上搜索,但这不是我需要的。 我也看过 ruby-doc.org,但我没有找到这种方法。
Test 方法 对指定的字符串执行一个正则表达式搜索,并返回一个 Boolean 值指示是否找到匹配的模式。 object.Test(string) 参数 object 必选项。总是一个
Replace 方法 替换在正则表达式查找中找到的文本。 object.Replace(string1, string2) 参数 object 必选项。总是一个 RegExp 对象的名称。
Raise 方法 生成运行时错误 object.Raise(number, source, description, helpfile, helpcontext) 参数 object 应为
Execute 方法 对指定的字符串执行正则表达式搜索。 object.Execute(string) 参数 object 必选项。总是一个 RegExp 对象的名称。 string
Clear 方法 清除 Err 对象的所有属性设置。 object.Clear object 应为 Err 对象的名称。 说明 在错误处理后,使用 Clear 显式地清除 Err 对象。此
CopyFile 方法 将一个或多个文件从某位置复制到另一位置。 object.CopyFile source, destination[, overwrite] 参数 object 必选
Copy 方法 将指定的文件或文件夹从某位置复制到另一位置。 object.Copy destination[, overwrite] 参数 object 必选项。应为 File 或 F
Close 方法 关闭打开的 TextStream 文件。 object.Close object 应为 TextStream 对象的名称。 说明 下面例子举例说明如何使用 Close 方
BuildPath 方法 向现有路径后添加名称。 object.BuildPath(path, name) 参数 object 必选项。应为 FileSystemObject 对象的名称
GetFolder 方法 返回与指定的路径中某文件夹相应的 Folder 对象。 object.GetFolder(folderspec) 参数 object 必选项。应为 FileSy
GetFileName 方法 返回指定路径(不是指定驱动器路径部分)的最后一个文件或文件夹。 object.GetFileName(pathspec) 参数 object 必选项。应为
GetFile 方法 返回与指定路径中某文件相应的 File 对象。 object.GetFile(filespec) 参数 object 必选项。应为 FileSystemObject
GetExtensionName 方法 返回字符串,该字符串包含路径最后一个组成部分的扩展名。 object.GetExtensionName(path) 参数 object 必选项。应
GetDriveName 方法 返回包含指定路径中驱动器名的字符串。 object.GetDriveName(path) 参数 object 必选项。应为 FileSystemObjec
GetDrive 方法 返回与指定的路径中驱动器相对应的 Drive 对象。 object.GetDrive drivespec 参数 object 必选项。应为 FileSystemO
GetBaseName 方法 返回字符串,其中包含文件的基本名 (不带扩展名), 或者提供的路径说明中的文件夹。 object.GetBaseName(path) 参数 object 必
GetAbsolutePathName 方法 从提供的指定路径中返回完整且含义明确的路径。 object.GetAbsolutePathName(pathspec) 参数 object
FolderExists 方法 如果指定的文件夹存在,则返回 True;否则返回 False。 object.FolderExists(folderspec) 参数 object 必选项
FileExists 方法 如果指定的文件存在返回 True;否则返回 False。 object.FileExists(filespec) 参数 object 必选项。应为 FileS
我是一名优秀的程序员,十分优秀!