Python:3D矩阵元素类型的转换速度

Question

我相信这是一个简单的问题，但我是Python的新手，所以任何建议将不胜感激。我有字符串矩阵，我需要将每个元素转换为浮点类型，然后将其增加一些数字。我是这样做的：

for i in range(0,len(matrix)):
    for j in range(0,len(matrix[i])):
        for k in range(0,len(matrix[j])):
            matrix[i][j][k] = float(matrix[i][j][k]) + 5.555

有没有其他方法可以提高速度？当我有矩阵[50][50][50][50]或更大时，性能真的很低。有没有可以一次增加所有元素的单行方法？

Answer 1

您可以对代码进行低级优化，例如将调用 range（） 移到循环之外，这样您就不会在每次循环时都创建新列表（如果您使用的是 3.x，则创建生成器）。

然而，最大的优化是切换到使用 numpy，它将以高性能 C 代码在整个阵列中执行操作。

Answer 2

每当你在 Python 中做数组工作时，如果可能的话，最好使用 numpy 库。

import numpy
matrix = numpy.asarray(matrix,dtype=numpy.float64) + 5.555

Answer 3

如果matrix兼容，那么你可以（并且可能应该）把它放在一个numpy数组中。这是一个非常方便的数值计算库，并带有许多功能：根据您要执行的操作，您可能还想查看scipy。

import numpy as np
a = np.array(matrix)
a += 5.5555

以一些随机数据为例：

from numpy.random import random_sample
>>> a = random_sample( (3, 3, 3) )
>>> a
array([[[ 0.98899266,  0.10761687,  0.7784259 ],
        [ 0.79253918,  0.450742  ,  0.46417501],
        [ 0.71733034,  0.26575819,  0.19360072]],
       [[ 0.41609296,  0.96195897,  0.32777537],
        [ 0.59527144,  0.96655918,  0.50073892],
        [ 0.70797323,  0.406036  ,  0.47092251]],
       [[ 0.8572665 ,  0.00076713,  0.25379833],
        [ 0.03426925,  0.59837259,  0.85390736],
        [ 0.78306972,  0.00238982,  0.28702393]]])
>>> a += 5.55555
>>> a
array([[[ 6.54454266,  5.66316687,  6.3339759 ],
        [ 6.34808918,  6.006292  ,  6.01972501],
        [ 6.27288034,  5.82130819,  5.74915072]],
       [[ 5.97164296,  6.51750897,  5.88332537],
        [ 6.15082144,  6.52210918,  6.05628892],
        [ 6.26352323,  5.961586  ,  6.02647251]],
       [[ 6.4128165 ,  5.55631713,  5.80934833],
        [ 5.58981925,  6.15392259,  6.40945736],
        [ 6.33861972,  5.55793982,  5.84257393]]])