list - Numba 从列表创建元组

Question

我有一个非常简单的问题我无法解决。

我正在使用 Numba 和 Cuda。我有一个列表 T=[1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0] 我想要一个包含列表元素的元组，如下所示:C=(1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0)。

在 Python 中，我会编写 C=tuple(T)，但我不能使用 Numba。

我尝试了这些解决方案，但它们都不起作用，因为您无法使用 Numba 修改循环内变量的类型。

重要我的列表的长度是 3 的倍数，我将这些知识用于我的算法。

代码

第一个算法，递归地，它通过给算法 L=[(1.0,),(2.0,),(3.0,),(4.0,),(5.0,),...,(9.0,) ]

@njit
def list2tuple(L):

    n=len(L)
    if n == 1:
        return L[0]
    else:
        C=[]
        for i in range(0,n-2,3):
            c=L[i]+L[i+1]+L[i+2]
            C.append(c)
        return list2tuple(C)

问题:它进入了一个无限循环，我必须停止内核。它适用于基本的 Python。

算法 2:它通过给定 T=[1.0,2.0,3.0,...,9.0] 来工作

@njit
def list2tuple2(T):

    L=[]
    for i in range(len(T)):
        a=(T[i],)
        L.append(a)
    for k in range(len(T)//3-1):
        n=len(L)
        C=[]
        for j in range(0,n-2,3):
            c=L[j]+L[j+1]+L[j+2]
            C.append(c)
        L=C
    return L[0]

问题 当 C=[(1.0,2.0,3.0),(4.0,5.0,6.0),(7.0,8.0,9.0)] 时，你不能说 L= C 因为 L = [(1.0,),(2.0,),(3.0,),....(9.0,)] 是 List(Unituple(float64x1)) 并且可以'与List(Unituple(float64x3))统一。

我找不到这个问题的解决方案。

Answer 1

Numba 中的元组和列表非常不同:列表是无限序列相同类型的项目，而元组是固定长度 可能不同类型 的项目序列。因此，包含 2 个元素的列表的类型可以定义为 List[ItemType]，而包含 2 个元素的元组可以定义为 Tuple[ItemType1, ItemType2](其中ItemType1 和 ItemType2 可能相同)。包含 3 个项目的列表仍然具有相同的类型 (List[ItemType])。但是，3 元素的元组是完全不同的类型:Tuple[ItemType1, ItemType2, ItemType3]。 Numba 定义了一个 UniTuple 类型来轻松创建一个 N 元元组，其中每个项目都是相同的类型，但这只是为了方便。在内部，Numba(更具体地说是 JIT 编译器:LLVM-Lite)需要迭代所有类型并为每个元组类型生成特定函数。

因此，不可能创建适用于增长元组的递归函数，因为 Numba 无法生成所有可能的元组类型，因此只能编译所有函数(一个元组类型)。实际上，元组的最大长度仅在运行时已知。

更一般地说，您不能生成 N 元元组，其中 N 在 Numba 函数中是变量。但是，您可以改为为特定的 N 生成和编译函数。如果 N 非常小(例如 <15)，这没问题。否则，编写/生成这样的函数真的不是一个好主意。实际上，对于 JIT，这相当于生成一个带有 N 独立参数的函数，当 N 很大时，编译时间会很快变得很长，实际上比实际计算(许多编译器算法在理论上具有相当大的复杂性，例如 register allocation 被认为是 NP 完全的，尽管在大多数实际情况下启发式算法相对较快)。更不用说生成这样一个函数所需的内存也可能很大。