Проблемы с контентом вложенных циклов Python

Question

В настоящее время я работаю над программой для проверки идеальных значений угла для создания чего-либо. Теперь я застрял в вложенном для цикла, который я собираюсь приложить ниже. В то время как идеал он будет считать каждый «а» до 9000, он уже берет почти навсегда, если значения заданы так, как показано ниже. Есть ли способ ускорить этот вложенный цикл? Или я могу каким-то образом назначить больше ресурсов для python?

for a1 in xrange(15, 91): 
    for a2 in xrange(15, 91): 
     for a3 in xrange(15, 91): 
      for a4 in xrange(15, 91): 
       for a5 in xrange(15, 91): 
        for ite in xrange(1, 1000): 
         ok = mathmatvec(a1, a2, a3, a4, a5, ite) 
         if ok == 1: 
           v[0] = a1 
           v[1] = a2 
           . 
           . 

Answer 1

itertools.product() функция будет значительно ускорить вложенную для-петли.

При этом время работы, скорее всего, будет определяться общим числом звонков на mathmatvec().

Answer 2

Вы можете попробовать конвертировать for в циклы while, должен быть быстрее, поскольку последний не создает итераторов. Таким образом, вместо:

for a1 in xrange(15, 91): 

пишут:

a1 = 15 
while a1 < 91: 
    ... 
    a1 += 1 

Или попробуйте использовать PyPy.

Answer 3

Решение: Используйте другой алгоритм.

Как и сейчас, вы выполняете самую внутреннюю петлю 999 * (76 ** 5) == 2,532,989,850,624 раз. Это, вероятно, слишком много, если только самые внутренние вычисления петли тривиальны.

Вы говорите, что хотите «проверить идеальные значения угла, чтобы что-то построить». Если вы можете формализовать то, что означает «идеальный», вы можете использовать алгоритм оптимизации с нулевым потреблением. Если вы дадите нам более подробную информацию о том, что вы ищете, мы сможем рассказать вам о лучшей подпрограмме или алгоритме Python.

---

Если я вас правильно понял, mathmatvec() принимает только значения 0 и 1, и вы хотите, чтобы найти значения a1,a2,a3,a4 для 15 <= a1 <= 90 и т.д. и ite для 1 <= ite <= 999, которые делают mathmatvec(a1, a2, a3, a4, ite) равное 1, и где ite настолько мал, возможное.

Вы можете сделать эту многомерную задачу минимизации с помощью функции

def func(a1, a2, a3, a4, ite): 
    return ite - 1000 * mathmatvec(a1, a2, a3, a4, ite) 

Затем func() возвращает положительное число mathmatvec() == 0 и отрицательную для mathmatvec() == 1, а отрицательные значения сводятся к минимуму, когда ite сведено к минимуму.

В зависимости от того, как «гладкая» ваша функция mathmatvec(), как она связана, и ее фитнес-ландшафт, одна из процедур минимизации в scipy.optimize может решить вашу проблему достаточно хорошо. scipy.optimize.differential_evolution() function выглядит особенно интересным.