查找所有地图坐标的邻居答案

【问题标题】：Finding the neighbors of all map coordinates查找所有地图坐标的邻居
【发布时间】：2017-04-20 01:30:21
【问题描述】：

我需要帮助优化我的代码。这是有问题的卑鄙功能。

def FindAllNeighborCoords(cardinal_neighbor_array, principle_neighbor_array, width, height):

    # Loop through every coordinate on the map.
    for x in xrange(width):
        for y in xrange(height):

            # These if checks make sure the coordinate is in the map.
            if x - 1 >= 0:
                cardinal_neighbor_array[x, y].add((x - 1, y))
                principle_neighbor_array[x, y].add((x - 1, y))

            if y - 1 >= 0:
                cardinal_neighbor_array[x, y].add((x, y - 1))
                principle_neighbor_array[x, y].add((x, y - 1))

            if y + 1 < height:
                cardinal_neighbor_array[x, y].add((x, y + 1))
                principle_neighbor_array[x, y].add((x, y + 1))

            if x + 1 < width:
                cardinal_neighbor_array[x, y].add((x + 1, y))
                principle_neighbor_array[x, y].add((x + 1, y))

            if x - 1 >= 0 and y - 1 >= 0:
                principle_neighbor_array[x, y].add((x - 1, y - 1))

            if x - 1 >= 0 and y + 1 < height:
                principle_neighbor_array[x, y].add((x - 1, y + 1))

            if x + 1 < width and y - 1 >= 0:
                principle_neighbor_array[x, y].add((x + 1, y - 1))

            if x + 1 < width and y + 1 < height:
                principle_neighbor_array[x, y].add((x + 1, y + 1))

print cardinal_neighbor_array[20, 20]
set([20, 21), (21, 20), (19, 20), (20, 19)])

这个函数循环遍历地图上的每个人的坐标，找到周围邻居坐标的邻居并将它们保存到一个集合中。它搜索两种邻居类型 - 基数和本金。或者，4 和 8。每组都放置在一个二维数组中。然后，我可以通过执行诸如 cardinal_array[0, 0] 之类的操作来获取坐标的邻居，这将返回一组坐标。我希望这是有道理的！我在我的项目中使用了 TON 邻居，因此一次查找和存储它们比重复查找它们更快。我的引擎的很大一部分都使用这些邻居集，所以我宁愿加快它目前的工作方式，也不愿做出任何重大改变。这些集合由包含每个邻居的 (x, y) 坐标的元组组成。如果您有更好的解决方案，可以更改元组。此函数在地图生成期间调用一次，是迄今为止最慢的。

【问题讨论】：

标签： python performance numpy set

【解决方案1】：

有一些显而易见的事情要做。所有像if x - 1 >= 0 这样的语句都应该替换为if x > 0，因为这样可以节省一个加法。一旦你确定了像x > 0 这样的表达式的真值，如果你以后需要它，就使用这个结果。例如：

        if x > 0:
            cardinal_neighbor_array[x, y].add((x - 1, y))
            principle_neighbor_array[x, y].add((x - 1, y))
            if y > 0:
                principle_neighbor_array[x, y].add((x - 1, y - 1))
            if y < height-1:
                principle_neighbor_array[x, y].add((x - 1, y + 1))

您可以改进上面最后的if 语句：在第一个循环开始之前声明一个变量hm1 = height-1，并在必要时在循环内使用该变量。否则，height-1 会一遍又一遍地计算。 Python 不会为你优化这类事情。

这些相对较小。我看到的最大问题是您在内部循环中进行 12 次数组查找。每个像principle_neighbor_array[x, y] 这样的表达式都涉及到一个二维数组的查找，这一定是昂贵的。所以在你的内部循环的顶部，声明两个局部变量，它们是你要使用的集合的同义词：

for x in xrange(width):
    for y in xrange(height):
        cardinal_set = cardinal_neighbor_array[x, y]
        principle_set = principle_neighbor_array[x, y]

重写循环内的所有代码以使用这两个集合。您为每次迭代保存十次数组查找。

我不知道这会有多大帮助，但它很容易做到，而且肯定会有所改善。

【讨论】：

【解决方案2】：

您正在执行 2 倍于所需的操作。

如果 A 是 B 的邻居，那么显然 B 是 A 的邻居。

与其检查所有 4 或 8 个方向，不如检查其中的一半，例如仅北部、东北部、东部和东南部，当您同时找到 (A, B) 和 (B, A) 配对的热门记录时。

【讨论】：