python - 增加字典中计数器的最快方法

Question

递增存储在字典中的计数器的最快方法是什么？

因为我必须执行相同的操作数十万次，所以我正在寻找比下面的方法更有效的方法:

def funcA(a):
    keys = [x for x in range(1, 51)]
    adict = {key: 0 for key in keys}

    for k in adict.keys():  # this is the code I would like to improve
        if k <= a:
            adict[k] += 1
        else:
            break


import timeit
number = 100000

t1 = timeit.timeit(
        'funcA(5)',
        setup="from __main__ import funcA", number=number)
print(t1)

>>> 0.42629639082588255

尝试使用列表理解似乎会减慢一切，可能是因为它缺少 break声明？

def funcB(a):
    # not working, invalid syntax
    keys = [x for x in range(1, 51)]
    adict = {key: 0 for key in keys}

    def _inc(x):
        x += 1
        return x

    [_inc(adict[k]) for k in adict.keys() if k <= a]

# Timing: 0.5831785711925477

注意:最初我有 if float(k) <= float(a):但因为我只期待数字(整数或 float )，删除 float()转换改进了代码。这个假设合理吗？

注 2:如多条评论所述，break语句可能会在生成的字典中给出意想不到的结果，所以最好只做:

def funcA(a):
    keys = [x for x in range(1, 51)]
    adict = {key: 0 for key in keys}

    for k in adict:
        if k <= a:
            adict[k] += 1

# Timing: 0.5132114209700376

Answer 1

在您的情况下，您可以只使用 bool 值(比较的结果)可以简单地转换为整数这一事实。它可能不是最快的，但绝对短而且“相对”快:

def funcA(a):
     adict = {key: int(key <= a) for key in range(1, 51)}

这是假设第二个函数实际上是您想要的，因为第一个函数可能会因为 break 而给出不同的结果。字典是无序的，因此它不能为小于或等于 a 的键增加一些值。此外，它不会增加值，它只是将它们设置为 1 或 0，因为在这种情况下您实际上不需要添加。

但是，这不一定是最快的方法，因为它必须执行大量函数调用和 int 查找。因此，我将按照性能顺序(从最快到最慢)展示一些更等效的操作:

def cached_version():
    range_cache = range(1, 51)
    cache = dict.fromkeys(range_cache, 0)
    def inner(a):
        adict = cache.copy()
        for key in range_cache[:a]:  # requires a to be an integer!
            adict[key] = 1
        return adict
    return inner

func1 = cached_version()  # initialize cache

def func2(a):
    keys = range(1, 51)
    adict = dict.fromkeys(keys[:a], 1)   # requires a to be an integer!
    for key in keys[a:]:
        adict[key] = 0
    return adict

def func3(a):
    adict = {}
    for key in range(1, 51):
        if key <= a:
            adict[key] = 1
        else:
            adict[key] = 0
    return adict

def func4(a):
    return {key: 1 if key <= a else 0 for key in range(1, 51)}

def func5(a):
    keys = range(1, 51) 
    adict = dict.fromkeys(keys[:a], 1)  # requires a to be an integer!
    adict.update(dict.fromkeys(keys[a:], 0))
    return adict

def func6(a):
    return dict(zip(range(1, 51), [1]*a + [0]*(49-a)))  # requires a to be an integer!

from itertools import chain

def func7(a):
    return dict(zip(range(1, 51), chain([1]*a, [0]*(49-a))))  # requires a to be an integer!

def func8(a):  # the one I originally mentioned
     adict = {key: int(key <= a) for key in range(1, 51)}

计时是在 Python 3.5、Windows 10 上完成的，在其他机器和其他 Python 版本上可能存在差异。另请注意，如果您有更多键而不仅仅是 range(1, 51)，性能可能会完全不同。