我经常发现时间序列的滚动事物(特别是指),并惊讶地发现 rollmean
明显比 rollapply
快,并且 align = 'right'
方法比 rollmeanr
更快 wrapper 。
他们是如何实现这种速度的?为什么在使用 rollmeanr()
时会丢失一些它? wrapper ?
一些背景:我一直在使用rollapplyr(x, n, function(X) mean(X))
,但是我最近偶然发现了一些使用 rollmean
的示例。文件建议rollapplyr(x, n, mean)
(注意没有参数的 function
部分)使用 rollmean
所以我认为性能不会有太大差异,但是rbenchmark
揭示了显着差异。
require(zoo)
require(rbenchmark)
x <- rnorm(1e4)
r1 <- function() rollapplyr(x, 3, mean) # uses rollmean
r2 <- function() rollapplyr(x, 3, function(x) mean(x))
r3 <- function() rollmean(x, 3, na.pad = TRUE, align = 'right')
r4 <- function() rollmeanr(x, 3, align = "right")
bb <- benchmark(r1(), r2(), r3(), r4(),
columns = c('test', 'elapsed', 'relative'),
replications = 100,
order = 'elapsed')
print(bb)
我惊讶地发现rollmean(x, n, align = 'right')
速度明显更快,比我的 rollapply(x, n, function(X) mean(X))
快约 40 倍方法。
test elapsed relative
3 r3() 0.74 1.000
4 r4() 0.86 1.162
1 r1() 0.98 1.324
2 r2() 27.53 37.203
随着数据集大小的增加,差异似乎会变得更大。我只改变了 x
的大小(到 rnorm(1e5)
)在上面的代码中并重新运行测试,函数之间存在更大的差异。
test elapsed relative
3 r3() 13.33 1.000
4 r4() 17.43 1.308
1 r1() 19.83 1.488
2 r2() 279.47 20.965
以及 x <- rnorm(1e6)
test elapsed relative
3 r3() 44.23 1.000
4 r4() 54.30 1.228
1 r1() 65.30 1.476
2 r2() 2473.35 55.920
他们是如何做到这一点的?另外,这是最优解吗?当然,这很快,但是有没有更快的方法来做到这一点?
(注意:一般来说,我的时间序列几乎总是 xts
对象 - 这有关系吗?)
最佳答案
计算滚动平均值比计算一般滚动函数更快,因为第一个更容易计算。计算一般滚动函数时,您必须一次又一次地计算每个窗口上的函数,而对于 mean
则不必执行此操作,因为其简单恒等式:
(a2 + a3 + ... + an)/(n-1) = (a1 + a2 + ... + a(n-1))/(n-1) + (an - a1)/(n-1)
您可以通过查看 getAnywhere(rollmean.zoo)
了解如何利用它。
如果您想要更快的滚动平均值,请使用 caTools
中的 runmean
,它是用 C 实现的,使其速度更快(它的扩展性也更好,因此会得到随着数据大小的增加甚至更快)。
library(microbenchmark)
library(caTools)
library(zoo)
x = rnorm(1e4)
microbenchmark(runmean(x, 3, endrule = 'trim', align = 'right'),
rollmean(x, 3, align = 'right'))
#Unit: microseconds
# expr min lq median uq max neval
# runmean(x, 3, endrule = "trim", align = "right") 631.061 740.0775 847.5915 1020.048 1652.109 100
# rollmean(x, 3, align = "right") 7308.947 9155.7155 10627.0210 12760.439 16919.092 100
关于r - 是什么让 rollmean 比 rollapply 更快(代码方面)?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/18113323/