python - 使用cython在图形上执行框覆盖

我编写了一个python脚本来执行对图形的覆盖，但是在小型图形（100个节点）上运行它需要一分钟以上的时间。
今天有人推荐cython来提高效率，所以我按照this guide修改我已有的代码。

运行python代码的结果如下：

In [6]: %timeit test.test()
1000 loops, best of 3: 1.88 ms per loop

遵循指南后，结果为：

In [7]: %timeit c_test.test()
1000 loops, best of 3: 1.05 ms per loop

性能较好，但我相信可以改进很多。鉴于我今天刚遇到cython，所以我想问你如何改善此代码：

import random as rnd
import numpy as np

cimport cython
cimport numpy as np

DTYPE = np.int
ctypedef np.int_t DTYPE_t


def choose_color(not_valid_colors, valid_colors):
    possible_values = list(valid_colors - not_valid_colors)

    if possible_values:
        return rnd.choice(possible_values)
    else:
        return max(valid_colors.union(not_valid_colors)) + 1


@cython.boundscheck(False)
cdef np.ndarray[DTYPE_t, ndim=2] greedy_coloring(np.ndarray[DTYPE_t, ndim=2] distances, int num_nodes, int diameter):
    cdef int  i, lb, j
    cdef np.ndarray[DTYPE_t, ndim=2] c = np.empty((num_nodes+1, diameter+2), dtype=DTYPE)

    c.fill(-1)
    # Matrix C will not use the 0 column and 0 row to
    # let the algorithm look very similar to the paper
    # pseudo-code

    nodes = list(range(1, num_nodes+1))
    rnd.shuffle(nodes)

    c[nodes[0], :] = 0

    # Algorithm
    for i in nodes[1:]:
        for lb in range(2, diameter+1):
            not_valid_colors = set()
            valid_colors = set()

            for j in nodes[:i]:

                if distances[i-1, j-1] >= lb:
                    not_valid_colors.add(c[j, lb])
                else:
                    valid_colors.add(c[j, lb])

            c[i, lb] = choose_color(not_valid_colors, valid_colors)

    return c


def test():
    distances = np.matrix('0 3 2 4 1 1; \
                           3 0 1 1 3 2; \
                           2 1 0 2 2 1; \
                           4 1 2 0 4 3; \
                           1 3 2 4 0 1; \
                           1 2 1 3 1 0')

    c = greedy_coloring(distances, 6, 4)

最佳答案

在Cython中，随着在Cython函数中删除更多Python调用，您将获得更快的速度。

例如，浏览代码，您正在choose_color()的嵌套循环内调用greedy_coloring()。以及在函数内部定义的变量都应该输入。由于它将被重复调用，因此会带来很多开销。

您可以将cython与-a选项一起使用（例如cython -a file.pyx）来生成带注释的html文件，该文件可以直观地显示代码的哪一部分正在进行Python调用（黄线）。这将有助于您改善Cython代码。

抱歉，缺少具体的指针-希望这会有所帮助。

关于python - 使用cython在图形上执行框覆盖，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/33160102/