Мой код работает медленно!

Эффективный код на R

Colin Gillespie

Jumping Rivers & Newcastle University

Действительно ли мой код медленный?

1 секунда?
1 минута?
1 час?

Действительно ли мой код медленный?

Бенчмаркинг

Оборачиваем в функцию фрагмент кода, который хотим проверить
Замеряем время работы функции в разных сценариях, например, при разных наборах данных

Пример: последовательность чисел

$$ 1, 2, 3, \ldots, n $$

Вариант 1

1:n

Вариант 2

seq(1, n)

Вариант 3

seq(1, n, by = 1)

Обёртка функции

colon <- function(n) 1:n
colon(5)

1 2 3 4 5

seq_default <- function(n) seq(1, n)
seq_by <- function(n) seq(1, n, by = 1)

Замер времени с помощью system.time()

system.time(colon(1e8))

#   user  system elapsed
#  0.032   0.028   0.060

system.time(seq_default(1e8))

#   user  system elapsed
#  0.060   0.028   0.086

system.time(seq_by(1e8))

#   user  system elapsed
#  1.088   0.520   1.600

user — время ЦП, затраченное на выполнение пользовательских инструкций.
- system — время ЦП, затраченное на системные операции от имени процесса.
- elapsed — приблизительная сумма user и system; именно это значение важно на практике.

Сохранение результата

Проблема с

system.time(colon(1e8))

заключается в том, что результат нигде не сохраняется. Чтобы его сохранить, нужно выполнить код отдельно:

res <- colon(1e8)

Оператор <- выполняет сразу обе задачи:

передачу аргумента
присвоение объекта

system.time(res <- colon(1e8))

Оператор = выполняет одну из задач:

передачу аргумента
присвоение объекта

# Raises an error
system.time(res = colon(1e8))

Относительное время

Метод	Абсолютное время (сек)	Относительное время
`colon(n)`	0.060	$0.060/0.060 = 1.00$
`seq_default(n)`	0.086	$0.086/0.060 = 1.40$
`seq_by(n)`	1.607	$1.60/0.060 = 26.7$

Пакет microbenchmark

Сравнивает функции
- Каждая функция запускается несколько раз

library("microbenchmark")

n <- 1e8
microbenchmark(colon(n),
               seq_default(n),
               seq_by(n),
               times = 10) # Run each function 10 times

# Unit: milliseconds
#           expr  min   lq  mean  median   uq  max neval cld
#       colon(n)   59  130   220     202  341  391    10  a
# seq_default(n)   94  204   290     337  348  383    10  a
#      seq_by(n) 1945 2044  2260    2275 2359 2787    10   b

Давайте потренируемся!

Эффективный код на R