在更新字典时加速嵌套的 Python 循环

Question

我有以下 Python 嵌套循环并试图减少它的执行时间。我尝试了一些优化，但没有太大帮助。我想知道是否有人可以提供一些提示，或者是否有任何 Pythonic 方式等。

def(input_list, A, B, threshold):
   a_dict = {}
   idx = 0
   for sc, nb in zip(A, B):
       b_dict = {}
       for s, n in zip(sc, nb):
           if s >= threshold:
                b_dict.update(init_dict(n, s))
       a_dict[input_list[idx]] = b_dict
       idx += 1 
   return a_dict

A 和 B 都是numpy.ndarray。

例如，我尝试的优化之一是避免对 init_dict(n,s) 的函数调用并直接更新 b_dict 而无需调用函数并在其中创建另一个字典，返回它然后更新 b_dict ，这有点帮助。但是是否需要更多优化来避免两个循环，例如使用多处理或线程？

A 是这样的：

 [[0.8921996  0.91602445 0.92908716 0.9417222  0.96200365]
  [0.4753568  0.6385271  0.6559716  0.67830306 0.7077361 ]
  [0.700236   0.75287104 0.7589616  0.7638799  0.77096677]
  ....
 ]

B 是：

 [[682506892 693571174 668887658 303551993  27694382]
  [ 15028940  14862639  54801234  14711873  15136693]
  [567664619 217092797 399261625 124879790 349055820]
  ....
 ]

返回值（a_dict）是这样的：

 {
  '147840198': {
   '567664619': 0.7002360224723816, '217092797': 0.752871036529541, 
   '399261625': 0.7589616179466248, '124879790': 0.7638798952102661, 
   '349055820': 0.7709667682647705
   }, 
  '485045174': {
   '627320584': 0.24876028299331665, '297801439': 0.3101433217525482, 
   '166126424': 0.3392677307128906, '579653715': 0.3781401515007019, 
   '880315906': 0.40654435753822327
   }, 
  '39703998': {
   '273891679': 0.667972981929779, '972073794': 0.8249127864837646, 
   '17236820': 0.8573702573776245, '675493278': 0.8575121164321899, 
   '163042687': 0.8683345317840576
   }, 
  '55375077': {
   '14914733': 0.7121858596801758, '28645587': 0.7306985259056091, 
   '14914719': 0.7347514629364014, '15991986': 0.7463902831077576, 
   '14914756': 0.7500130534172058
   },
   .....
 }
 

_init_dict(n,s) 是一个函数，它分别获取 n 和 s 作为键和值，并返回一个字典。正如我之前提到的，不需要这一步，我们可以直接使用 n 和 s 作为 b_dict 的键值对。

threshold 可以是介于 0 和 1 之间的数字，input_list 是字符串列表，如下所示：

 ['147840198', '485045174', '39703998', '55375077', ....]

Answer 1

好的，鉴于 A 中的子列表已排序，这很快就会崩溃。每当您在排序列表中寻找阈值时，循环都是一个BAD 的想法。二分搜索通常是首选武器。

以下是您的代码的几个（逐渐变好的）变体。 chopper3() 将其归结为具有字典理解的 1-liner

from bisect import bisect_left

def chopper(output_keys, A, B, threshold):
    a_dict = {}
    for idx, (sc, nb) in enumerate(zip(A, B)):
        b_dict = {}
        chop_idx = bisect_left(sc, threshold)
        a_dict[output_keys[idx]] = {k:v for k,v in zip(nb[chop_idx:], sc[chop_idx:])}
    return a_dict

def chopper2(output_keys, A, B, threshold):
    chop_idx = [bisect_left(a, threshold) for a in A]
    res = {output_key: dict(zip(k[chop_idx:], v[chop_idx:])) for 
        output_key, v, k, chop_idx in zip(output_keys, A, B, chop_idx)}
    return res
    
def chopper3(output_keys, A, B, threshold):
    return {output_key: dict(zip(k[chop_idx:], v[chop_idx:])) 
            for output_key, v, k in zip(output_keys, A, B) 
            for chop_idx in (bisect_left(v, threshold),)}


A = [   [0.50, 0.55, 0.70, 0.80],
        [0.61, 0.71, 0.81, 0.91],
        [0.40, 0.41, 0.42, 0.43]]

B = [   [123, 456, 789, 1011],
        [202, 505, 30, 400],
        [90, 80, 70, 600]]

output_keys = list('ABC')

print (chopper(output_keys, A, B, 0.55))
print (chopper2(output_keys, A, B, 0.55))
print (chopper3(output_keys, A, B, 0.55))

产量：

{'A': {456: 0.55, 789: 0.7, 1011: 0.8}, 'B': {202: 0.61, 505: 0.71, 30: 0.81, 400: 0.91}, 'C': {}}
{'A': {456: 0.55, 789: 0.7, 1011: 0.8}, 'B': {202: 0.61, 505: 0.71, 30: 0.81, 400: 0.91}, 'C': {}}
{'A': {456: 0.55, 789: 0.7, 1011: 0.8}, 'B': {202: 0.61, 505: 0.71, 30: 0.81, 400: 0.91}, 'C': {}}
[Finished in 0.0s]