Python 中的記憶化
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在 Python 中使用簡單的字典實現
Memoization
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在 Python 中使用
Memoization
類實現Memoization
- 在 Python 中使用裝飾器實現記憶
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在 Python 中使用
functools.lru_cache
裝飾器實現Memoization
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在 Python 中使用
functools.cache
裝飾器實現Memoization
記憶化
是一種通過記住過去完成的計算來加速計算的技術。
它儲存一定數量的過去計算,以便於將來的計算。
Memoization
用於計算階乘和斐波那契數列問題。
在 Python 中使用簡單的字典實現 Memoization
字典是 Python 儲存資料的四種基本資料型別之一。它在處理函式呼叫以及檢索和儲存資料時起作用。
memo1 = {}
def fact1(x):
if x < 2: return 1
if x not in memo1:
memo1[x] = x * fact1(x-1)
return memo1[x]
for i in range(1,10):
print(fact1(i))
輸出:
1
2
6
24
120
720
5040
40320
362880
程式碼說明:
- 首先,字典
memo1
被初始化,它儲存memoization
過程中的值。 - 其次,我們建立並混合了階乘函式和儲存值的字典。
- 然後可以呼叫該函式以顯示所需的結果。
隨著字典儲存的術語越來越多,這種方法的速度會受到影響並大幅下降。
在需要藉助 Memoization
儲存大量資料的情況下使其過時。
在 Python 中使用 Memoization
類實現 Memoization
該方法將整個 memoization
過程封裝到一個類中,並將其與主要的 factorial
函式分開。
class Memoize:
def __init__(self, x):
self.x = x
self.memo = {}
def __call__(self, *args):
if not args in self.memo:
self.memo[args] = self.x(*args)
return self.memo[args]
def fact1(a):
if a < 2: return 1
return a * fact1(a - 1)
fact1 = Memoize(fact1)
for i in range(1,10):
print(fact1(i))
輸出:
1
2
6
24
120
720
5040
40320
362880
程式碼說明:
- 首先,定義一個
Memoize
類,並在其下定義__init__
函式和__call__
函式。 - 然後,定義使用者定義的
fact1
函式以在遞迴的幫助下計算階乘。 - 然後在
print
命令的幫助下顯示輸出。
這種方法的唯一缺點是它增加了程式碼的長度並使其更加複雜。
在 Python 中使用裝飾器實現記憶
裝飾器可以定義為一個函式,它可以將另一個函式作為其唯一引數。可以使用兩個裝飾器在 Python 中實現 Memoization
。
在 Python 中使用 functools.lru_cache
裝飾器實現 Memoization
functools.lru_cache
可用於 Python 3.2+ 版本,用於快取函式呼叫。它能夠儲存最多 128 個最近使用的呼叫。
一個簡單的調整可以將快取設定為在程式碼執行時不過期。需要將 functools
庫匯入到 python 程式碼中才能實現此方法而不會出現任何錯誤。
import functools
@functools.lru_cache(maxsize=None)
def fact1(x):
if x < 2: return 1
return x * fact1(x - 1)
for i in range(1,10):
print(fact1(i))
輸出:
1
2
6
24
120
720
5040
40320
362880
在 Python 中使用 functools.cache
裝飾器實現 Memoization
functools.cache
裝飾器在 Python 3.9 中可用,並且僅適用於迄今為止相對較新的 Python 版本。
該函式儲存或快取使用指定引數集呼叫函式時返回的值。
需要將 functools
庫匯入到 python 程式碼中才能實現此方法而不會出現任何錯誤。
import functools
@functools.cache
def fact1(x):
if x < 2: return 1
return x * fact1(x - 1)
for i in range(1,10):
print(fact1(i))
輸出:
1
2
6
24
120
720
5040
40320
362880
Vaibhhav is an IT professional who has a strong-hold in Python programming and various projects under his belt. He has an eagerness to discover new things and is a quick learner.
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