np.select вместо цикла for while

#python #performance #numpy #for-loop

#python #Производительность #numpy #цикл for

Вопрос:

Я стремлюсь значительно ускорить свой код, что, я думаю, можно сделать с помощью np.select, хотя я не знаю как.

Вот текущий результат выполнения моего кода:

 date  starting_temp  average_high  average_low  limit_temp observation_date   Date_Limit_reached
2019-12-03 22:30:00 NaN             13.0          14.8        NaN                          nan                
2019-12-03 23:00:00 NaN             14.7          14.9        NaN                          nan                
2019-12-03 23:30:00 NaN             13.0          13.9        NaN                          nan                
2019-12-04 00:00:00  13.2           13.0          14.7        NaN                          2019-12-04 10:00:00
2019-12-04 00:30:00 NaN             14.0          13.8        NaN                          nan                
2019-12-04 01:00:00 NaN             13.9          13.8        NaN                          nan                
2019-12-04 01:30:00 NaN             13.6          14.8        NaN                          nan                
2019-12-04 02:00:00 NaN             13.1          14.5        NaN                          nan                
2019-12-04 02:30:00 NaN             14.9          13.7        NaN                          nan                
2019-12-04 03:00:00 NaN             14.2          14.1        NaN                          nan                
2019-12-04 03:30:00 NaN             13.4          14.1        NaN                          nan                
2019-12-04 04:00:00 NaN             14.3          13.0        NaN                          nan                
2019-12-04 04:30:00 NaN             13.5          14.1        NaN                          nan                
2019-12-04 05:00:00 NaN             13.6          13.4        NaN                          nan                
2019-12-04 05:30:00 NaN             14.5          13.9        NaN                          nan                
2019-12-04 06:00:00 NaN             14.4          14.5        NaN                          nan                
2019-12-04 06:30:00 NaN             13.7          14.2        NaN                          nan                
2019-12-04 07:00:00 NaN             13.7          14.2        NaN                          nan                
2019-12-04 07:30:00 NaN             13.2          14.4        NaN                          nan                
2019-12-04 08:00:00 NaN             13.9          13.1        NaN                          nan                
2019-12-04 08:30:00 NaN             13.9          14.4        NaN                          nan                
2019-12-04 09:00:00 NaN             14.4          13.9        NaN                          nan                
2019-12-04 09:30:00 NaN             14.4          13.8        NaN                          nan                
2019-12-04 10:00:00 NaN             15.0          14.0        NaN                          nan                
2019-12-04 10:30:00 NaN             13.2          13.2        NaN                          nan                
2019-12-04 11:00:00 NaN             14.0          13.3        NaN                          nan                
2019-12-04 11:30:00 NaN             14.2          13.4        NaN                          nan                
2019-12-04 12:00:00 NaN             14.2          13.4        NaN                          nan                
2019-12-04 12:30:00 NaN             13.7          13.6        NaN                          nan                
2019-12-04 13:00:00 NaN             14.1          13.3        NaN                          nan                
2019-12-04 13:30:00 NaN             13.1          14.1        NaN                          nan                
2019-12-04 14:00:00 NaN             13.2          14.3        NaN                          nan                
2019-12-04 14:30:00 NaN             13.7          13.8        NaN                          nan         
  

Код для создания конечного столбца df[‘Date_Limit_reached’] слишком медленный, что я добавил ниже. Я хотел бы изменить его структуру на np.select , если это возможно:

     new_col = []
    
    df_size = len(df)
    
    # Loop the dataframe
    for ind in df.index:
        if not math.isnan(df['starting_temp'][ind]):   
            entry_price_val = df['starting_temp'][ind]
            count = 0
            hasValue = False
    
            while count < df_size:
       
                if df['starting_temp'][ind] > df['limit_temp'][ind] and df['limit_temp'][ind] >= df['asklow'][count] and df['date'][count] >= df['observation_date'][ind] :
                    new_col.append(df['date'][count])
                    hasValue = True
                    break  # Break the loop if matching value meets
                    count  = 1
    
                elif df['starting_temp'][ind] < df['limit_temp'][ind] and df['limit_temp'][ind] <= df['average_high'][count] and df['date'][count] >= df['observation_date'][ind] :
                    new_col.append(df['date'][count])
                    hasValue = True
                    break  # Break the loop if matching value meets
                count  = 1            
    
            # If matching value not meets, then append nan value to the column   
            if not hasValue:
                new_col.append(float('nan'))
        else:
            new_col.append(float('nan'))
    
 
   df['Date_Limit_reached'] = new_col
  

Комментарии:

1. Что такое df ? Это не определено в коде.

2. Можете ли вы предоставить код, который создает образец фрейма данных df , чтобы мы могли легко согласовать типы столбцов, протестировать ваш код и обсудить производительность на аналогичных данных?

Ответ №1:

Поскольку я не могу запустить код из-за отсутствия df, вот мои предложения:

  • используйте меньше флагов, но вместо них конкретные значения. делает код более читаемым. Имеет значение —> val

  • у вас возникнет проблема, если есть запись с df['starting_temp'][ind] == df['limit_temp'][ind] , потому что ни один из ваших обращений не сработает. Возможно, это проблема с медленным кодом.

  • вы можете предварительно вычислить первое логическое выражение в циклах while. Это может решить проблему из приведенного выше пункта

  • вы не используете entry_price_val

  • для дальнейшего улучшения используйте векторизацию ваших данных, это возможно во всех циклах. (не показан в моем коде, поскольку я не могу его протестировать)

вот мой предлагаемый код

 new_col = []
df_size = len(df)    
for ind in df.index:
    val = float('nan') # use data instead of flags
    
    if not math.isnan(df['starting_temp'][ind]):   
        count = 0
        
        if df['starting_temp'][ind] > df['limit_temp'][ind]:
            while count < df_size:
                if df['limit_temp'][ind] >= df['asklow'][count] and df['date'][count] >= df['observation_date'][ind] :
                    val=df['date'][count]
                    break  # Break the loop if matching value meets
                count  = 1  
        elif df['starting_temp'][ind] < df['limit_temp'][ind]
            while count < df_size:
                if df['limit_temp'][ind] <= df['average_high'][count] and df['date'][count] >= df['observation_date'][ind] :
                    val = df['date'][count]
                    break  # Break the loop if matching value meets
                count  = 1            
    new_col.append(val)
df['Date_Limit_reached'] = new_col
  

Фрагменты кода не тестировались, требуется проверка на корректность, возможны дальнейшие улучшения (подсказки по запросу).