我如何使用timeit来比较我自己的函数(如“insertion_sort”和“tim_sort”)的性能?
我发现使用timeit最简单的方法是从命令行:
鉴于test.py:
def InsertionSort(): ...
def TimSort(): ...
像这样运行timeit:
% python -mtimeit -s'import test' 'test.InsertionSort()'
% python -mtimeit -s'import test' 'test.TimSort()'
timeit的工作方式是运行一次设置代码,然后重复调用一系列语句。因此,如果您想测试排序,需要一些注意,以便在原地排序时的一次传递不会影响使用已经排序的数据的下一次传递(当然,这将使Timsort真正发挥作用,因为当数据已经部分排序时,它的性能最好)。
下面是一个如何设置排序测试的例子:
>>> import timeit
>>> setup = '''
import random
random.seed('slartibartfast')
s = [random.random() for i in range(1000)]
timsort = list.sort
'''
>>> print min(timeit.Timer('a=s[:]; timsort(a)', setup=setup).repeat(7, 1000))
0.334147930145
请注意,这一系列语句在每次传递时都对未排序的数据进行新拷贝。
另外,请注意运行测量套件7次并只保留最佳时间的计时技术——这可以真正帮助减少由于系统上运行的其他进程而导致的测量失真。
以上就是我对如何正确利用时间的建议。
如果你想在交互式Python会话中使用timeit,有两个方便的选项:
Use the IPython shell. It features the convenient %timeit special function: In [1]: def f(x): ...: return x*x ...: In [2]: %timeit for x in range(100): f(x) 100000 loops, best of 3: 20.3 us per loop In a standard Python interpreter, you can access functions and other names you defined earlier during the interactive session by importing them from __main__ in the setup statement: >>> def f(x): ... return x * x ... >>> import timeit >>> timeit.repeat("for x in range(100): f(x)", "from __main__ import f", number=100000) [2.0640320777893066, 2.0876040458679199, 2.0520210266113281]
我告诉你一个秘密:使用timeit的最好方法是在命令行上。
在命令行上,timeit执行适当的统计分析:它告诉您最短的运行花费了多长时间。这很好,因为所有的时间误差都是正的。所以最短的时间误差最小。没有办法得到负错误,因为计算机的计算速度永远不会超过它的计算速度!
那么,命令行界面:
%~> python -m timeit "1 + 2"
10000000 loops, best of 3: 0.0468 usec per loop
这很简单,是吧?
你可以设置:
%~> python -m timeit -s "x = range(10000)" "sum(x)"
1000 loops, best of 3: 543 usec per loop
这也很有用!
如果你想要多行,你可以使用shell的自动延续或者使用单独的参数:
%~> python -m timeit -s "x = range(10000)" -s "y = range(100)" "sum(x)" "min(y)"
1000 loops, best of 3: 554 usec per loop
这给出了一个
x = range(1000)
y = range(100)
和时间
sum(x)
min(y)
如果你想要更长的脚本,你可能会倾向于在Python脚本中计时。我建议避免这样做,因为在命令行上进行分析和计时会更好。相反,我倾向于编写shell脚本:
SETUP="
... # lots of stuff
"
echo Minmod arr1
python -m timeit -s "$SETUP" "Minmod(arr1)"
echo pure_minmod arr1
python -m timeit -s "$SETUP" "pure_minmod(arr1)"
echo better_minmod arr1
python -m timeit -s "$SETUP" "better_minmod(arr1)"
... etc
由于多次初始化,这可能需要更长的时间,但通常这不是一个大问题。
但是如果你想在你的模块中使用timeit呢?
那么,最简单的方法就是:
def function(...):
...
timeit.Timer(function).timeit(number=NUMBER)
这给了您运行该次数的累计时间(不是最小时间!)。
为了得到一个好的分析,使用.repeat并取最小值:
min(timeit.Timer(function).repeat(repeat=REPEATS, number=NUMBER))
您通常应该将其与functools结合使用。用Partial代替lambda:…降低开销。因此,你可以有这样的东西:
from functools import partial
def to_time(items):
...
test_items = [1, 2, 3] * 100
times = timeit.Timer(partial(to_time, test_items)).repeat(3, 1000)
# Divide by the number of repeats
time_taken = min(times) / 1000
你还可以:
timeit.timeit("...", setup="from __main__ import ...", number=NUMBER)
这将使您更接近命令行中的接口,但不那么酷。"from __main__ import…"允许你在timeit创建的人工环境中使用主模块中的代码。
值得注意的是,这是Timer(…).timeit(…)的方便包装,因此在计时方面不是特别好。我个人更喜欢使用Timer(…).repeat(…),就像我上面展示的那样。
警告
有一些关于时间的警告无处不在。
Overhead is not accounted for. Say you want to time x += 1, to find out how long addition takes: >>> python -m timeit -s "x = 0" "x += 1" 10000000 loops, best of 3: 0.0476 usec per loop Well, it's not 0.0476 µs. You only know that it's less than that. All error is positive. So try and find pure overhead: >>> python -m timeit -s "x = 0" "" 100000000 loops, best of 3: 0.014 usec per loop That's a good 30% overhead just from timing! This can massively skew relative timings. But you only really cared about the adding timings; the look-up timings for x also need to be included in overhead: >>> python -m timeit -s "x = 0" "x" 100000000 loops, best of 3: 0.0166 usec per loop The difference isn't much larger, but it's there. Mutating methods are dangerous. >>> python -m timeit -s "x = [0]*100000" "while x: x.pop()" 10000000 loops, best of 3: 0.0436 usec per loop But that's completely wrong! x is the empty list after the first iteration. You'll need to reinitialize: >>> python -m timeit "x = [0]*100000" "while x: x.pop()" 100 loops, best of 3: 9.79 msec per loop But then you have lots of overhead. Account for that separately. >>> python -m timeit "x = [0]*100000" 1000 loops, best of 3: 261 usec per loop Note that subtracting the overhead is reasonable here only because the overhead is a small-ish fraction of the time. For your example, it's worth noting that both Insertion Sort and Tim Sort have completely unusual timing behaviours for already-sorted lists. This means you will require a random.shuffle between sorts if you want to avoid wrecking your timings.
如果你想快速比较两个代码/函数块,你可以这样做:
import timeit
start_time = timeit.default_timer()
func1()
print(timeit.default_timer() - start_time)
start_time = timeit.default_timer()
func2()
print(timeit.default_timer() - start_time)
让我们在以下每个语句中设置相同的字典并测试执行时间。
setup参数基本上是设置字典
编号是运行代码1000000次。不是设置,而是stmt
当你运行这个时,你会发现index比get快得多。您可以多次运行它来查看。
这段代码基本上是试图从字典中获取c的值。
import timeit
print('Getting value of C by index:', timeit.timeit(stmt="mydict['c']", setup="mydict={'a':5, 'b':6, 'c':7}", number=1000000))
print('Getting value of C by get:', timeit.timeit(stmt="mydict.get('c')", setup="mydict={'a':5, 'b':6, 'c':7}", number=1000000))
这是我的结果,你的结果会有所不同。
按索引:0.20900007452246427
get: 0.54841166886888
# Генерация целых чисел
def gen_prime(x):
multiples = []
results = []
for i in range(2, x+1):
if i not in multiples:
results.append(i)
for j in range(i*i, x+1, i):
multiples.append(j)
return results
import timeit
# Засекаем время
start_time = timeit.default_timer()
gen_prime(3000)
print(timeit.default_timer() - start_time)
# start_time = timeit.default_timer()
# gen_prime(1001)
# print(timeit.default_timer() - start_time)
内置的timeit模块在IPython命令行中工作得最好。
为模块内的函数计时:
from timeit import default_timer as timer
import sys
def timefunc(func, *args, **kwargs):
"""Time a function.
args:
iterations=3
Usage example:
timeit(myfunc, 1, b=2)
"""
try:
iterations = kwargs.pop('iterations')
except KeyError:
iterations = 3
elapsed = sys.maxsize
for _ in range(iterations):
start = timer()
result = func(*args, **kwargs)
elapsed = min(timer() - start, elapsed)
print(('Best of {} {}(): {:.9f}'.format(iterations, func.__name__, elapsed)))
return result
如何使用带有接受参数的函数的Python REPL解释器的示例。
>>> import timeit
>>> def naive_func(x):
... a = 0
... for i in range(a):
... a += i
... return a
>>> def wrapper(func, *args, **kwargs):
... def wrapper():
... return func(*args, **kwargs)
... return wrapper
>>> wrapped = wrapper(naive_func, 1_000)
>>> timeit.timeit(wrapped, number=1_000_000)
0.4458435332577161
简单地传递你的整个代码作为timeit参数:
import timeit
print(timeit.timeit(
"""
limit = 10000
prime_list = [i for i in range(2, limit+1)]
for prime in prime_list:
for elem in range(prime*2, max(prime_list)+1, prime):
if elem in prime_list:
prime_list.remove(elem)
"""
, number=10))
对我来说,这是最快的方法:
import timeit
def foo():
print("here is my code to time...")
timeit.timeit(stmt=foo, number=1234567)
您将创建两个函数,然后运行与此类似的程序。 注意,您希望选择相同的执行/运行数来比较apple和apple。 这是在Python 3.7下测试的。
下面是便于复制的代码
!/usr/local/bin/python3
import timeit
def fibonacci(n):
"""
Returns the n-th Fibonacci number.
"""
if(n == 0):
result = 0
elif(n == 1):
result = 1
else:
result = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
return result
if __name__ == '__main__':
import timeit
t1 = timeit.Timer("fibonacci(13)", "from __main__ import fibonacci")
print("fibonacci ran:",t1.timeit(number=1000), "milliseconds")
import timeit
def oct(x):
return x*x
timeit.Timer("for x in range(100): oct(x)", "gc.enable()").timeit()
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