与bsxfun相比，隐式扩展快多少？
与bsxfun相比，隐式扩展快多少？
提问于 2017-03-02 23:50:07
正如Steve Eddins提出的commented一样，对于小的数组，implicit expansion (在Matlab R2016b中引入)比bsxfun更快，而对于大的数组，它的速度与bsxfun相似：
在R2016b中，隐式扩展在大多数情况下与bsxfun一样快，甚至更快。隐式扩展的最佳性能增益是使用较小的矩阵和数组大小。对于较大的矩阵大小，隐式扩展的速度往往与
bsxfun大致相同。
此外，发生扩展的维度可能会产生影响：
当第一维中存在扩展时，运算符可能没有bsxfun那么快。
(感谢@Poelie和@rayryeng让我对此进行know about！)
自然会出现两个问题：
与bsxfun
- For相比，隐式扩展的速度快了多少? significant?
的区别是数组大小或形状是什么
回答 1
Stack Overflow用户
回答已采纳
发布于 2017-03-02 23:50:07
为了测量速度的差异，已经进行了一些测试。测试考虑两种不同的操作
- addition
- power
和要操作的数组的四种不同形状的：
带
N×N阵列的arrayN×N×N×N阵列带N×1×NarrayN×N×N×N阵列的1×N阵列带1×N×N阵列
对于运算和数组形状的八种组合中的每一种，都使用隐式扩展和bsxfun进行相同的运算。使用了 N的几个值，以涵盖从小到大的数组。timeit用于可靠的计时。
本答案末尾给出了基准测试代码。它已经在R2016b，Windows10上运行，内存为12 GB。
结果
下图显示了结果。水平轴是输出数组的元素数，这是比N更好的大小度量。
还使用逻辑运算(而不是算术运算)进行了测试。为了简洁起见，这里没有显示结果，但显示了类似的趋势。
结论
根据图表：
- 结果证实，隐式扩展对于小数组来说更快，并且对于第一维或沿着其他维度的大arrays.
- Expanding，其速度与
bsxfun相似，似乎没有太大的影响，至少在所考虑的情况下是这样。 - 对于小数组，差异可以是十倍或更多。但是，请注意，
timeit对于小尺寸并不准确，因为代码太快(实际上，它会对这种小尺寸发出警告)。 - 当输出的元素数达到
1e5左右时，两种速度变得相等。此值可以为system-dependent.
基准测试代码
clear
% NxN, Nx1, addition / power
N1 = 2.^(4:1:12);
t1_bsxfun_add = NaN(size(N1));
t1_implicit_add = NaN(size(N1));
t1_bsxfun_pow = NaN(size(N1));
t1_implicit_pow = NaN(size(N1));
for k = 1:numel(N1)
N = N1(k);
x = randn(N,N);
y = randn(N,1);
% y = randn(1,N); % use this line or the preceding one
t1_bsxfun_add(k) = timeit(@() bsxfun(@plus, x, y));
t1_implicit_add(k) = timeit(@() x+y);
t1_bsxfun_pow(k) = timeit(@() bsxfun(@power, x, y));
t1_implicit_pow(k) = timeit(@() x.^y);
end
% NxNxNxN, Nx1xN, addition / power
N2 = round(sqrt(N1));
t2_bsxfun_add = NaN(size(N2));
t2_implicit_add = NaN(size(N2));
t2_bsxfun_pow = NaN(size(N2));
t2_implicit_pow = NaN(size(N2));
for k = 1:numel(N1)
N = N2(k);
x = randn(N,N,N,N);
y = randn(N,1,N);
% y = randn(1,N,N); % use this line or the preceding one
t2_bsxfun_add(k) = timeit(@() bsxfun(@plus, x, y));
t2_implicit_add(k) = timeit(@() x+y);
t2_bsxfun_pow(k) = timeit(@() bsxfun(@power, x, y));
t2_implicit_pow(k) = timeit(@() x.^y);
end
% Plots
figure
colors = get(gca,'ColorOrder');
subplot(121)
title('N\times{}N, N\times{}1')
% title('N\times{}N, 1\times{}N') % this or the preceding
set(gca,'XScale', 'log', 'YScale', 'log')
hold on
grid on
loglog(N1.^2, t1_bsxfun_add, 's-', 'color', colors(1,:))
loglog(N1.^2, t1_implicit_add, 's-', 'color', colors(2,:))
loglog(N1.^2, t1_bsxfun_pow, '^-', 'color', colors(1,:))
loglog(N1.^2, t1_implicit_pow, '^-', 'color', colors(2,:))
legend('Addition, bsxfun', 'Addition, implicit', 'Power, bsxfun', 'Power, implicit')
subplot(122)
title('N\times{}N\times{}N{}\times{}N, N\times{}1\times{}N')
% title('N\times{}N\times{}N{}\times{}N, 1\times{}N\times{}N') % this or the preceding
set(gca,'XScale', 'log', 'YScale', 'log')
hold on
grid on
loglog(N2.^4, t2_bsxfun_add, 's-', 'color', colors(1,:))
loglog(N2.^4, t2_implicit_add, 's-', 'color', colors(2,:))
loglog(N2.^4, t2_bsxfun_pow, '^-', 'color', colors(1,:))
loglog(N2.^4, t2_implicit_pow, '^-', 'color', colors(2,:))
legend('Addition, bsxfun', 'Addition, implicit', 'Power, bsxfun', 'Power, implicit')页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接：
https://stackoverflow.com/questions/42559922
复制相关文章
相似问题
腾讯云开发者
