Xem xét thời gian chạy

Viết mã Python hiệu quả

Logan Thomas

Scientific Software Technical Trainer, Enthought

Vì sao cần đo thời gian chạy?

Giúp chọn cách viết mã tối ưu
Mã nhanh hơn == hiệu quả hơn!

Đo thời gian mã như thế nào?

Tính thời gian chạy với IPython magic %timeit
Magic commands: phần mở rộng trên cú pháp Python
- Bắt đầu bằng ký tự "%"
- Tài liệu (tại đây)
- Xem tất cả magic với %lsmagic

Dùng %timeit

Mã cần đo

import numpy as np

rand_nums = np.random.rand(1000)

Đo bằng %timeit

%timeit rand_nums = np.random.rand(1000)

8.61 µs ± 69.1 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100000 loops each)

Đầu ra %timeit

alt="Đầu ra timeit"

Đầu ra %timeit

alt="Đầu ra timeit với giá trị trung bình và độ lệch chuẩn được đánh dấu"

Đầu ra %timeit

alt="Đầu ra timeit với số lần chạy và số vòng lặp được đánh dấu"

Chỉ định số lần chạy/vòng lặp

Thiết lập số lần chạy (-r) và/vòng lặp (-n)

# Set number of runs to 2 (-r2)
# Set number of loops to 10 (-n10)

%timeit -r2 -n10 rand_nums = np.random.rand(1000)

16.9 µs ± 5.14 µs per loop (mean ± std. dev. of 2 runs, 10 loops each)

Dùng %timeit ở chế độ line magic

Line magic (%timeit)

# Single line of code

%timeit nums = [x for x in range(10)]

914 ns ± 7.33 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each)

Dùng %timeit ở chế độ cell magic

Cell magic (%%timeit)

# Multiple lines of code

%%timeit
nums = []
for x in range(10):
    nums.append(x)

1.17 µs ± 3.26 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each)

Lưu đầu ra

Lưu đầu ra vào biến (-o)

times = %timeit -o rand_nums = np.random.rand(1000)

8.69 µs ± 91.4 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100000 loops each)

times.timings

[8.697893059998023e-06,
 8.651204760008113e-06,
 8.634270530001232e-06,
 8.66847825998775e-06,
 8.619398139999247e-06,
 8.902550710008654e-06,
 8.633500570012985e-06]

times.best

8.619398139999247e-06

times.worst

8.902550710008654e-06

So sánh thời gian

Có thể tạo cấu trúc dữ liệu Python bằng tên hàm tạo

formal_list = list()
formal_dict = dict()
formal_tuple = tuple()

Cũng có thể tạo bằng cú pháp literal

literal_list = []
literal_dict = {}
literal_tuple = ()

f_time = %timeit -o formal_dict = dict()

145 ns ± 1.5 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000000 loops each)

l_time = %timeit -o literal_dict = {}

93.3 ns ± 1.88 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000000 loops each)

diff = (f_time.average - l_time.average) * (10**9)
print('l_time better than f_time by {} ns'.format(diff))

l_time better than f_time by 51.90819192857814 ns

So sánh thời gian

%timeit formal_dict = dict()

145 ns ± 1.5 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000000 loops each)

%timeit literal_dict = {}

93.3 ns ± 1.88 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000000 loops each)

Sẵn sàng tăng tốc!

Viết mã Python hiệu quả