Éliminer les boucles

Rédiger du code Python efficace

Logan Thomas

Scientific Software Technical Trainer, Enthought

Boucler en Python

Modèles de boucles :
- boucle for : parcourir une séquence élément par élément
- boucle while : répéter tant que la condition est vraie
- boucles « imbriquées » : une boucle à l'intérieur d'une autre
- Coûteux !

Avantages d'éliminer les boucles

Moins de lignes de code
Lisibilité accrue
- « Plat vaut mieux qu'imbriqué »
Gains d'efficacité

Éliminer les boucles avec les fonctions intégrées

# Liste de HP, Attack, Defense, Speed
poke_stats = [
    [90,  92, 75, 60],
    [25,  20, 15, 90],
    [65, 130, 60, 75],
    ...
]

alt="Les Pokémon nommés Abomasnow, Abra et Absol et leurs valeurs de points de vie, d'attaque, de défense et de vitesse mises en évidence"

# Liste de HP, Attack, Defense, Speed
poke_stats = [
    [90,  92, 75, 60],
    [25,  20, 15, 90],
    [65, 130, 60, 75],
    ...
]

# Approche avec boucle for
totals = []
for row in poke_stats:
    totals.append(sum(row))

# Compréhension de liste
totals_comp = [sum(row) for row in poke_stats]

# Fonction intégrée map()
totals_map = [*map(sum, poke_stats)]

%%timeit
totals = []
for row in poke_stats:
    totals.append(sum(row))

140 µs ± 1.94 µs par boucle (moyenne ± éc. type de 7 exécutions, 10000 boucles chacune)

%timeit totals_comp = [sum(row) for row in poke_stats]

114 µs ± 3.55 µs par boucle (moyenne ± éc. type de 7 exécutions, 10000 boucles chacune)

%timeit totals_map = [*map(sum, poke_stats)]

95 µs ± 2.94 µs par boucle (moyenne ± éc. type de 7 exécutions, 10000 boucles chacune)

Éliminer les boucles avec des modules intégrés

poke_types = ['Bug', 'Fire', 'Ghost', 'Grass', 'Water']

# Approche avec boucles for imbriquées
combos = []
for x in poke_types:
    for y in poke_types:
        if x == y:
            continue
        if ((x,y) not in combos) & ((y,x) not in combos):
            combos.append((x,y))

# Approche avec module intégré
from itertools import combinations
combos2 = [*combinations(poke_types, 2)]

Éliminer les boucles avec NumPy

# Tableau de HP, Attack, Defense, Speed
import numpy as np

poke_stats = np.array([
    [90,  92, 75, 60],
    [25,  20, 15, 90],
    [65, 130, 60, 75],
    ...
])

Éliminer les boucles avec NumPy

avgs = []
for row in poke_stats:
    avg = np.mean(row)
    avgs.append(avg)

print(avgs)

[79.25, 37.5, 82.5, ...]

avgs_np = poke_stats.mean(axis=1)

print(avgs_np)

[ 79.25  37.5   82.5  ...]

Éliminer les boucles avec NumPy

%timeit avgs = poke_stats.mean(axis=1)

23.1 µs ± 235 ns par boucle (moyenne ± éc. type de 7 exécutions, 10000 boucles chacune)

%%timeit
avgs = []
for row in poke_stats:
    avg = np.mean(row)
    avgs.append(avg)

5.54 ms ± 224 µs par boucle (moyenne ± éc. type de 7 exécutions, 100 boucles chacune)

Passons à la pratique !

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