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for文の繰り返しをdef関数を用いて、なるべく避けたい。

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Fallout_18

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以前の質問で境界条件を考慮したランダムウォークの続きなのですが、以下のメイン計算を100000万回繰り返したいとなると、

import random
import numpy as np
import itertools
n = 3
itr = 5
step = [i for i in range(0,itr+1)]
r_list = [i for i in range(0,n)]
walk = np.zeros([n,n,n],dtype=np.uint8)
walk[0,0,0] = 1
count =0
time=[]
for k in range(0,10000):
    for t in step:
        if t == 0:
            pass
        else:
            number = random.randint(1,6)
            next_walk = np.zeros([n,n,n],dtype=np.uint8)
            for i in itertools.product(r_list,r_list,r_list):
                x = i[0]
                y = i[1]
                z = i[2]
        #Boundary condition
                x1 = (x-1 + n) % n
                x2 = (x+1) % n
                y1 = (y-1 + n) % n
                y2 = (y+1) % n
                z1 = (z-1 + n) % n
                z2 = (z+1) % n
                if  stage[i]== 0:
                    continue
                else:
                    if walk[i]==0:
                        continue
                    else:
                        if number == 1:
                            if stage[x2,y,z]==1:
                                next_walk[x2,y,z]=walk[i]
                            else:
                                next_walk[x,y,z]=walk[i]
                        elif number == 2:
                            if stage[x,y2,z]==1:
                                next_walk[x,y2,z]=walk[i]
                            else:
                                next_walk[x,y,z]=walk[i]
                        elif number == 3:
                            if stage[x,y,z2]==1:
                                next_walk[x,y,z2]=walk[i]
                            else:
                                next_walk[x,y,z]=walk[i]
                        elif number == 4:
                            if stage[x1,y,z]==1:
                                next_walk[x1,y,z]=walk[i]
                            else:
                                next_walk[x,y,z]=walk[i]
                        elif number == 5:
                            if stage[x,y1,z]==1:
                                next_walk[x,y1,z]=walk[i]
                            else:
                                next_walk[x,y,z]=walk[i]
                        elif number == 6:
                            if stage[x,y,z1]==1:
                                next_walk[x,y,z1]=walk[i]
                            else:
                                next_walk[x,y,z]=walk[i]
            walk = np.copy(next_walk)


となってしまい、for文の分岐が多くなってしまい、処理がものすごく遅くなってしまい、これよりもう少し早くしたいです。とりあえず、メイン計算と繰り返し回数を分けてコードを書きたいのですが、

def move():
    for i in itertools.product(r_list,r_list,r_list):
        x = i[0]
        y = i[1]
        z = i[2]
        #Boundary condition
        x1 = (x-1 + n) % n
        x2 = (x+1) % n
        y1 = (y-1 + n) % n
        y2 = (y+1) % n
        z1 = (z-1 + n) % n
        z2 = (z+1) % n
        if stage[i] == 0:
            continue
        else:
            if walk[i]==1:
                if number == 1:
                    if stage[x2,y,z]==1:
                        next_walk[x2,y,z]=walk[i]
                    else:
                        next_walk[x,y,z]=walk[i]
                elif number == 2:
                    if stage[x,y2,z]==1:
                        next_walk[x,y2,z]=walk[i]
                    else:
                        next_walk[x,y,z]=walk[i]
                elif number == 3:
                    if stage[x,y,z2]==1:
                        next_walk[x,y,z2]=walk[i]
                    else:
                        next_walk[x,y,z]=walk[i]
                elif number == 4:
                    if stage[x1,y,z]==1:
                        next_walk[x1,y,z]=walk[i]
                    else:
                        next_walk[x,y,z]=walk[i]
                elif number == 5:
                    if stage[x,y1,z]==1:
                        next_walk[x,y1,z]=walk[i]
                    else:
                        next_walk[x,y,z]=walk[i]
                elif number == 6:
                    if stage[x,y,z1]==1:
                        next_walk[x,y,z1]=walk[i]
                    else:
                        next_walk[x,y,z]=walk[i]
                else:
                    continue
    walk = np.copy(next_walk)
    return(walk)

def experiment(t,N):
    for i in range(0,N):
        for j in range(0,t):
             move()
のようになるべくfor文の分岐を減らして書きたいのですが、それと同時に愚直に書いた時よりも処理は軽くなるのでしょうか?


エラー

TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-21-96add303636d> in <module>()
     56     walk = np.copy(next_walk)
     57     return(walk)
---> 58 print(move())

<ipython-input-21-96add303636d> in move()
     18         z1 = (z-1 + n) % n
     19         z2 = (z+1) % n
---> 20         if stage[i] == 0:
     21             continue
     22         else:

TypeError: list indices must be integers or slices, not tuple


正直、def関数がわかっているようで、全くわかっていない。。。

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  • hayataka2049

    2018/11/04 16:20 編集

    エラーの対処を聞きたいのか、高速化のアドバイスを得たいのかはっきりさせてください。ちなみに同じロジックのまま関数に切り分けても速くなることはありません。

    キャンセル

  • Fallout_18

    2018/11/04 16:23 編集

    高速化のアドバイスです、あ、そうなのですね、、、。

    キャンセル

回答 1

check解決した方法

0

itertools.productで多重ループが一行で表せることが出来ることを完全に理解しました。

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