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2.Python | 加一行注释,编译编译让你的编译编译程序提速10+倍!numba库十分钟上手指南
3.Python数据分析实战-实现T检验(附源码和实现效果)
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a=list(eval(input(“请输入n个整数”)))
b=max(a)
c=len(a)
for i in range(1,编译编译c+1):
if a[i-1]==b:
print("最大的数是%d,是编译编译第%d个数"%(b,i))
Python | 加一行注释,让你的编译编译程序提速+倍!numba库十分钟上手指南
如果你在使用Python进行高性能计算,编译编译macd爆涨源码Numba提供的编译编译加速效果可以比肩原生的C/C++程序,只需要在函数上添加一行@jit的编译编译装饰。它支持CPU和GPU,编译编译是编译编译数据科学家必不可少的编程利器。
之前的编译编译文章已经提到计算机只能执行二进制的机器码,C、编译编译C++等编译型语言依靠编译器将源代码转化为可执行文件后才能运行,编译编译删除源码包Python、编译编译Java等解释型语言使用解释器将源代码翻译后在虚拟机上执行。编译编译对于Python,由于解释器的存在,其执行效率比C语言慢几倍甚至几十倍。
解决Python执行效率低的问题,一种解决办法是使用C/C++语言重写Python函数,但是这要求程序员对C/C++语言熟悉,且调试速度慢,不适合绝大多数Python程序员。另外一种非常方便快捷的解决办法就是使用Just-In-Time(JIT)技术,本文将解释JIT技术的读写锁源码原理,并提供几个案例,让你十分钟内学会JIT技术。
Python解释器工作原理,Python是一门解释语言,Python为我们提供了基于硬件和操作系统的一个虚拟机,并使用解释器将源代码转化为字节码。字节码在虚拟机上执行,得到结果。
使用Python example.py执行源代码时,Python解释器会在后台启动字节码编译器,将源代码转换为字节码。字节码是android源码解压一种只能运行在虚拟机上的文件,Python生成的字节码默认后缀为.pyc,Python生成.pyc后一般放在内存中继续使用,并不是每次都将.pyc文件保存到磁盘上。pyc字节码通过Python虚拟机与硬件交互。虚拟机的出现导致程序和硬件之间增加了中间层,运行效率大打折扣。
Just-In-Time(JIT)技术为解释语言提供了一种优化,它能克服上述效率问题,极大提升代码执行速度,同时保留Python语言的易用性。使用JIT技术时,JIT编译器将Python源代码编译成机器直接可以执行的桌面整理源码机器语言,并可以直接在CPU等硬件上运行。这样就跳过了原来的虚拟机,执行速度几乎与用C语言编程速度并无二致。
Numba是一个针对Python的开源JIT编译器,可以对原生代码进行CPU和GPU加速。使用conda或pip安装Numba。只需要在原来的函数上添加一行@jit,即可将一个函数编译成机器码,执行速度提升倍,且随着数据和计算量的增大,numba的性能提升可能会更大。
Numba的使用场景,只需在函数上加装饰器即可加速程序,但有缺点,只支持Python原生函数和部分NumPy函数,不支持pandas、scikit-learn、tensorflow、pytorch等高级封装。Numba在nopython模式下强制使用加速方式,不进入object模式,保证加速效果。对于计算密集部分,使用nopython优化,其余部分使用Python原生代码,兼顾加速与编译时间。
编译开销较小,Numba的懒编译技术仅在运行时首次发现@jit才编译代码块,第二次使用时使用缓存,运行时间大大缩短。Eager Compilation优化方式告知Numba输入输出类型,加快编译速度。
Numba性能评测显示,结合NumPy,可得到接近C语言的速度。Numba功能多样,包括@vectorize装饰器使函数向量化,以及使用GPU加速等。
Numba原理基于LLVM和NVVM技术,可将解释语言直接翻译成机器码。无论在金融量化分析、计算机视觉或矩阵和张量处理中,Numba提供比肩C/C++程序的加速效果,是数据科学家的编程利器。
Python数据分析实战-实现T检验(附源码和实现效果)
T检验是一种用于比较两个样本均值是否存在显著差异的统计方法。广泛应用于各种场景,例如判断两组数据是否具有显著差异。使用T检验前,需确保数据符合正态分布,并且样本方差具有相似性。T检验有多种变体,包括独立样本T检验、配对样本T检验和单样本T检验,针对不同实验设计和数据类型选择适当方法至关重要。
实现T检验的Python代码如下:
python
import numpy as np
import scipy.stats as stats
# 示例数据
data1 = np.array([1, 2, 3, 4, 5])
data2 = np.array([2, 3, 4, 5, 6])
# 独立样本T检验
t_statistic, p_value = stats.ttest_ind(data1, data2)
print(f"T统计量:{ t_statistic}")
print(f"显著性水平:{ p_value}")
# 根据p值判断差异显著性
if p_value < 0.:
print("两个样本的均值存在显著差异")
else:
print("两个样本的均值无显著差异")
运行上述代码,将输出T统计量和显著性水平。根据p值判断,若p值小于0.,则可认为两个样本的均值存在显著差异;否则,认为两者均值无显著差异。
实现效果
根据上述代码,执行T检验后,得到的输出信息如下:
python
T统计量:-0.
显著性水平:0.
根据输出结果,T统计量为-0.,显著性水平为0.。由于p值大于0.,我们无法得出两个样本均值存在显著差异的结论。因此,可以判断在置信水平为0.时,两个样本的均值无显著差异。
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