if-elifよりも速い

Question

センサからポイントをリアルタイムに受信しています。しかし、ちょうど4つのカテゴリーのポイント、すなわち、top_left、top_right、bottom_left、およびbottom_rightが必要です。私は次のようにPython 2でif-elif文を持っています：

from random import random, randint 

# points below are received from sensor. however, 
# here in this post I am creating it randomly. 
points = [Point(randint(0, i), random(), random(), random()) for i in range(100)] 

# 4 categories 
top_left, top_right, bottom_left, bottom_right = None, None, None, None 
for p in points: 
    if p.id == 5: 
     top_left = p 
    elif p.id == 7: 
     top_right = p 
    elif p.id == 13: 
     bottom_left = p 
    elif p.id == 15: 
     bottom_right = p 

print top_left.id, top_left.x, top_left.y, top_left.z # check variable 

各点にはidとx、y、zパラメータがあります。これは組み込みクラスです。ここではサンプルクラスを紹介しています。

class Point(): 
    def __init__(self, id, x, y, z): 
     self.id = id 
     self.x = x 
     self.y = y 
     self.z = z 

これを達成するための実行時間を考慮する効率的な方法はありますか。

回答： 私は答えから得た結果を追加しています。中でも最も速いのはthe answer by Elis Byberiです。以下は私のテストコードです：

class Point(): 
    def __init__(self, id, x, y, z): 
     self.id = id 
     self.x = x 
     self.y = y 
     self.z = z 

from random import random, randint 
n = 1000 
points = [Point(randint(0, i), random(), random(), random()) for i in range(n)] 

def method1(): 
    top_left, top_right, bottom_left, bottom_right = None, None, None, None 
    for p in points: 
     if p.id == 5: 
      top_left = p 
     elif p.id == 7: 
      top_right = p 
     elif p.id == 13: 
      bottom_left = p 
     elif p.id == 15: 
      bottom_right = p 
    #print top_left.id, top_left.x, top_left.y, top_left.z 

def method2(): 
    categories = { 
     5: None, # top_left 
     7: None, # top_right 
     13: None, # bottom_left 
     15: None # bottom_right 
    } 

    for p in points: 
     categories[p.id] = p 

    top_left = categories[5] 
    #print top_left.id, top_left.x, top_left.y, top_left.z 

def method3(): 
    name_to_id = {'top_left': 5, 'top_right': 7, 'bottom_left': 13, 'bottom_right': 15} 
    ids = [value for value in name_to_id.values()] 
    bbox = {id: None for id in ids} 

    for point in points: 
     try: 
      bbox[point.id] = Point(point.id, point.x, point.y, point.z) 
     except KeyError: # Not an id of interest. 
      pass 

    top_left = bbox[name_to_id['top_left']] 
    #print top_left.id, top_left.x, top_left.y, top_left.z 

from timeit import Timer 
print 'method 1:', Timer(lambda: method1()).timeit(number=n) 
print 'method 2:', Timer(lambda: method2()).timeit(number=n) 
print 'method 3:', Timer(lambda: method3()).timeit(number=n) 

が返される出力は、以下を参照してください：

ravi@home:~/Desktop$ python test.py 
method 1: 0.174991846085 
method 2: 0.0743980407715 
method 3: 0.582262039185 

Answer 1

dictを使用してオブジェクトを保存できます。 Dictはキー検索で非常に効率的です。

dictの使用は、if elseブロックを使用する場合の2倍です。

これはPythonで最も効率的な方法である：ここでは

from random import random, randint 

class Point(): 
    def __init__(self, id, x, y, z): 
     self.id = id 
     self.x = x 
     self.y = y 
     self.z = z 

# points below are received from sensor. however, 
# here in this post I am creating it randomly. 
points = [Point(randint(0, i), random(), random(), random()) for i in 
      range(100)] 

# 4 categories 
categories = { 
    5: None, # top_left 
    7: None, # top_right 
    13: None, # bottom_left 
    15: None # bottom_right 
} 

for p in points: 
    categories[p.id] = p 

>>> print categories[5].id, categories[5].x, categories[5].y, categories[5].z # check variable 
5 0.516239541892 0.935096344266 0.0859987803457 

Answer 2

代わりにリスト内包表記を使用する：

points = [Point(randint(0, i), random(), random(), random()) for i in range(100)] 

ループを使用して作成中のポイントを割り当てます。

points = [] 
for i in range(100): 
    p = Point(randint(0, i), random(), random(), random()) 
    points.append(p) 
    if p.id == 5: 
     top_left = p 
    elif p.id == 7: 
     top_right = p 
    elif p.id == 13: 
     bottom_left = p 
    elif p.id == 15: 
     bottom_right = p 

あなたは2回ではなく1回の反復ですべて完了します。

Answer 3

はそれがPointが彼らのidに基づい両極端を代表するものの一つであるかどうかを判断するために、単一のifを使用しているため、より高速であるべき方法ですまた、ifは、非常に高速な辞書in操作を使用してメンバーシップテストを行います。基本的にはbboxディクショナリには、検索対象の4つのIDに対応するキーがプリロードされており、のいずれかがの比較的効率的な操作をチェックします。

リストに重複するポイントがある場合は、最後に表示されたものが選択されていることに注意してください。一致する点が見つからない場合は、最終的な変数の一部はの代わりにNoneの値になります。

from random import randint, random 
from pprint import pprint 
from operator import attrgetter 


class Point(): 
    def __init__(self, id, x, y, z): 
     self.id = id 
     self.x = x 
     self.y = y 
     self.z = z 


points = [Point(randint(0, 20), random(), random(), random()) for i in range(100)] 
name_to_id = {'top_left': 5, 'top_right': 7, 'bottom_left': 13, 'bottom_right': 15} 
bbox = {id: None for id in name_to_id.values()} # Preload with ids of interest. 

for point in points: 
    if point.id in bbox: # id of interest? 
     bbox[point.id] = point 

# Assign bbox's values to variables with meaningful names. 
top_left = bbox[name_to_id['top_left']] 
top_right = bbox[name_to_id['top_right']] 
bottom_left = bbox[name_to_id['bottom_left']] 
bottom_right = bbox[name_to_id['bottom_right']] 

for point in [top_left, top_right, bottom_left, bottom_right]: 
    print('Point({}, {}, {}, {})'.format(point.id, point.x, point.y, point.z))