CJuliaPythonNumba和Cython执行速度比较

　　导入必备包importnumpyasnpimportpandasaspdimporttimefromnumpy。testingimportfromscipy。linalgimportimportgcfrommatplotlibimportpyplotaspltmatplotlibinlinefromnumbaimportjit，void，doublePythondefdetbylu（y，x）：y〔0〕1。Nx。shape〔0〕forkinrange（N）：y〔0〕x〔k，k〕foriinrange（k1，N）：x〔i，k〕x〔k，k〕forjinrange（k1，N）：x〔i，j〕x〔i，k〕x〔k，j〕defrunpython（A，B，y，N）：checkthatresultiscorrectnp。copyto（B，A）detbylu（y，B）Lnp。tril（B，1）np。eye（N）Unp。triu（B）assertalmostequal（L。dot（U），A）gc。disable（）sttime。time（）loops1（100000（NN））forlinrange（loops）：np。copyto（B，A）detbylu（y，B）ettime。time（）gc。enable（）return（etst）loopsNumpydefnumpydetbylu（y，x）：y〔0〕1。Nx。shape〔0〕withnp。errstate（invalidignore）：forkinrange（N）：y〔0〕x〔k，k〕xkx〔k〕foriinrange（k1，N）：xix〔i〕xi〔k〕xk〔k〕xi〔k1：〕xi〔k〕xk〔k1：〕defrunnumpy（A，B，y，N）：checkthatresultiscorrectnp。copyto（B，A）numpydetbylu（y，B）Lnp。tril（B，1）np。eye（N）Unp。triu（B）assertalmostequal（L。dot（U），A）gc。disable（）sttime。time（）loops1（100000（NN））forlinrange（loops）：np。copyto（B，A）numpydetbylu（y，B）ettime。time（）gc。enable（）return（etst）loopsNumbadefnumbadetbylu（y，x）：y〔0〕1。Nx。shape〔0〕forkinrange（N）：y〔0〕x〔k，k〕foriinrange（k1，N）：x〔i，k〕x〔k，k〕forjinrange（k1，N）：x〔i，j〕x〔i，k〕x〔k，j〕fastdetbylujit（void（double〔：〕，double〔：，：〕））（numbadetbylu）defrunnumba（A，B，y，N）：checkthatresultiscorrectnp。copyto（B，A）fastdetbylu（y，B）Lnp。tril（B，1）np。eye（N）Unp。triu（B）assertalmostequal（L。dot（U），A）gc。disable（）sttime。time（）loops1min（1000000（NN），20000）forlinrange（loops）：np。copyto（B，A）fastdetbylu（y，B）ettime。time（）gc。enable（）return（etst）loopsCythonloadextcythoncythonimportcythoncython。boundscheck（False）cython。wraparound（False）cpdefcythondetbylu（double〔：〕y，double〔：，：〕x）：y〔0〕1。cdefintNx。shape〔0〕cdefinti，j，kforkinrange（N）：y〔0〕x〔k，k〕foriinrange（k1，N）：x〔i，k〕x〔k，k〕forjinrange（k1，N）：x〔i，j〕x〔i，k〕x〔k，j〕defruncython（A，B，y，N）：checkthatresultiscorrectnp。copyto（B，A）cythondetbylu（y，B）Lnp。tril（B，1）np。eye（N）Unp。triu（B）assertalmostequal（L。dot（U），A）gc。disable（）sttime。time（）loops1min（1000000（NN），20000）forlinrange（loops）：np。copyto（B，A）cythondetbylu（y，B）ettime。time（）gc。enable（）return（etst）loopsCfromcffiimportFFIffiFFI（）ffi。cdef（voiddetbylu（doubley，doubleB，intN）；）Cffi。dlopen（rC：UsersIBMADMINlu。dll）cdetbyluC。detbyludefrunc（A，B，y，N）：runccodeBnumpy。zeros（（N，N），orderF）B〔：，：〕Anp。copyto（B，A）cdetbylu（ffi。cast（double，y。ctypes。data），ffi。cast（double，B。ctypes。data），ffi。cast（int，N））checkthatresultiscorrectLnp。tril（B，1）np。eye（N）Unp。triu（B）assertalmostequal（L。dot（U），A）gc。disable（）sttime。time（）loops1min（1000000（NN），20000）forlinrange（loops）：np。copyto（B，A）cdetbylu（ffi。cast（double，y。ctypes。data），ffi。cast（double，B。ctypes。data），ffi。cast（int，N））ettime。time（）gc。enable（）return（etst）loopsScipydefrunscipy（A，B，y，N）：checkthatresultiscorrectnp。copyto（B，A）（P，L，U）lu（B，overwriteaTrue）assertalmostequal（P。dot（L。dot（U）），A）gc。disable（）sttime。time（）loops1min（1000000（NN），20000）forlinrange（loops）：np。copyto（B，A）lu（B，overwriteaTrue）ettime。time（）gc。enable（）return（etst）loopsLapackdefrunlapack（A，B，y，N）：checkthatresultiscorrectgc。disable（）sttime。time（）loops1min（1000000（NN），20000）forlinrange（loops）：np。copyto（B，A）lufactor（B，overwriteaTrue）ettime。time（）gc。enable（）return（etst）loopsTimingsdeftimings（n7，series〔purepython，c，numba，numpy，cython，scipy，lapack，julia〕）：Nsnp。array（〔5，10，30，100，200，300，400，600，1000，2000，4000，8000〕）Fs〔runpython，runc，runnumba，runnumpy，runcython，runscipy，runlapack〕timespd。DataFrame（np。zeros（（n，len（Fs）1）），indexNs〔：n〕，columnsseries）fori，Ninenumerate（Ns〔：n〕）：print（N，N，end）Anp。random。random（（N，N））Bnp。empty（A。shape）ynp。zeros（1）forj，labelinenumerate（series〔：1〕）：iflabel！：print（j，end）times。loc〔N，label〕Fs〔j〕（A，B，y，N）print（）returntimes执行，统计耗时timestimings（9）N50123456N100123456N300123456N1000123456N2000123456N3000123456N4000123456N6000123456N10000123456结果times
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　　画图defplottimes（times，cols〔〕，nameruntimes。png）：plt。figure（figsize（7，5））ifcols〔〕：colstimes。columnsfori，labelinenumerate（cols）：iflabel！：plt。loglog（times。index，times〔label〕，labellabel）plt。xlabel（N（matrixsize））plt。ylabel（runtime〔sec〕）plt。grid（）plt。legend（loc2）plt。savefig（name）plt。show（）plottimes（times，cols〔purepython，c，numba〕，nameruntimes1）
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