Performance Matlab函数性能-循环太多

我必须在一个txt文件中写入许多行中的若干信息。结果是一个类似以下内容的文件：

result.txt:
RED;12;7;0;2;1;4;7;0.0140
RED;12;7;0;2;2;9;7;0.1484
RED;12;7;0;2;3;7;4;0.1787
RED;12;7;0;2;4;2;6;0.7891
RED;12;7;0;2;5;9;6;0.1160
RED;12;7;0;2;6;9;1;0.9893
...

这是由以下代码构建的（具有一些缩减的维度）：

---

我在（stackoverflow post）中看到了一些矢量化，但我认为不可能在这里应用。有什么想法吗
提前感谢

实际上，似乎只是先创建所有内容，然后再编写（我尝试的方式）并不能提高速度。我最初的想法是用

save（file，data，'-ascii'）

保存数据，但结果出乎意料

如果您只需要数字数据，那么您可能可以使用

dlmwrite

，但我想这现在不是一个选项

以下是我尝试与您的原始代码进行比较的时间，包括一些假设输入：

str1 = 'RED';
num1 = 4;
day = rand(10);
vect1 = 1:7;
vect2 = 1:180;
MD = rand(7,180,10,15);
y=[];

tic
for i1 = 1:15   
    for i2 = 1:10    
        for i3 = 1:7           
           for i4= 1:180

                x=sprintf('%s%s%d%s%d%s%d%s%d%s%d%s%d%s%d%s%.4f \n',...
                str1,';',num1,';',i1,';',0,';',2,';',...
                day(i2,1),';',vect1(i3),';',...
                vect2(i4),';',MD(i3,i4,i2,i1));
                y{end+1} = x;
            end
        end
    end
end

fid = fopen('test.txt','w');
for i=1:length(y)
         fprintf(fid,y{i});
end
fclose(fid)
t1=toc;

tic
fid = fopen('test.txt', 'Wt');    
for i1 = 1:15   
    for i2 = 1:10    
        for i3 = 1:7           
           for i4= 1:180
                fprintf(fid,'%s%s%d%s%d%s%d%s%d%s%d%s%d%s%d%s%.4f \n',...
                str1,';',num1,';',i1,';',0,';',2,';',...
                day(i2,1),';',vect1(i3),';',...
                vect2(i4),';',MD(i3,i4,i2,i1));
            end
        end
    end
end
t2=toc;

myTime = t1 % 56 secs
originalTime = t2 % 12 secs

---

实际上，似乎只是先创建所有内容，然后再编写（我尝试的方式）并不能提高速度。我最初的想法是用

save（file，data，'-ascii'）

保存数据，但结果出乎意料

如果您只需要数字数据，那么您可能可以使用

dlmwrite

，但我想这现在不是一个选项

以下是我尝试与您的原始代码进行比较的时间，包括一些假设输入：

str1 = 'RED';
num1 = 4;
day = rand(10);
vect1 = 1:7;
vect2 = 1:180;
MD = rand(7,180,10,15);
y=[];

tic
for i1 = 1:15   
    for i2 = 1:10    
        for i3 = 1:7           
           for i4= 1:180

                x=sprintf('%s%s%d%s%d%s%d%s%d%s%d%s%d%s%d%s%.4f \n',...
                str1,';',num1,';',i1,';',0,';',2,';',...
                day(i2,1),';',vect1(i3),';',...
                vect2(i4),';',MD(i3,i4,i2,i1));
                y{end+1} = x;
            end
        end
    end
end

fid = fopen('test.txt','w');
for i=1:length(y)
         fprintf(fid,y{i});
end
fclose(fid)
t1=toc;

tic
fid = fopen('test.txt', 'Wt');    
for i1 = 1:15   
    for i2 = 1:10    
        for i3 = 1:7           
           for i4= 1:180
                fprintf(fid,'%s%s%d%s%d%s%d%s%d%s%d%s%d%s%d%s%.4f \n',...
                str1,';',num1,';',i1,';',0,';',2,';',...
                day(i2,1),';',vect1(i3),';',...
                vect2(i4),';',MD(i3,i4,i2,i1));
            end
        end
    end
end
t2=toc;

myTime = t1 % 56 secs
originalTime = t2 % 12 secs

---

优化代码可以做的一件事是寻找“重复”的代码位。在您的例子中，您可以在最里面的循环中格式化所有的结果字符串——尽管大部分字符串没有改变。您还可以“格式化”分隔符字符串

；”多次-您可以将其直接放在格式化字符串中（您可以在格式化字符串中插入文本和格式化命令）。我以几种不同的方式组合了这些想法，并对它们进行了计时：

str1='hello'；
num1=123；
天=（1:10）'；
vect1=（1:7）'；
vect2=（1:180）'；
MD=兰特（7180,10,15）；
路径_结果='./mixedOutput1.txt'；
fid=fopen（路径结果“Wt”）；
抽搐
对于i1=1:15
对于i2=1:10
对于i3=1:7
对于i4=1:180
%/*打印所有值*/
fprintf（fid），%s%s%d%s%d%s%d%s%d%d%s%d%s%d%s%d%s%.4f\n'，。。。
str1，，；，num1，，，i1，；，0，；，2，。。。
日（i2,1），“；”，向量1（i3），“；”，。。。
vect2（i4），“；”，MD（i3，i4，i2，i1））；
结束
结束
结束
结束
fprintf（1，'原始循环时间：%.2f秒\n'，toc）
fclose（fid）；
%%
路径_结果='./mixedOutput2.txt'；
fid=fopen（路径结果“Wt”）；
抽搐
对于i1=1:15
对于i2=1:10
对于i3=1:7
对于i4=1:180
%/*打印所有值*/
fprintf（fid，'%s；%d；%d；0；2；%d；%d；%d；%4f\n'，。。。
str1，num1，i1，天（i2,1），vect1（i3），vect2（i4），MD（i3，i4，i2，i1）；
结束
结束
结束
结束
fprintf（1，'更快循环的时间：%.2f秒\n'，toc）
fclose（fid）；
%%
路径_结果='./mixedOutput3.txt'；
fid=fopen（路径结果“Wt”）；
抽搐
y=单元（1,15*10*7*180）；
cc=0；
对于i1=1:15
对于i2=1:10
对于i3=1:7
对于i4=1:180
%/*打印所有值*/
cc=cc+1；
y{1，cc}=sprintf（“%s；%d；%d；0；2；%d；%d；%d；%d；%4f\n'，。。。
str1，num1，i1，天（i2,1），vect1（i3），vect2（i4），MD（i3，i4，i2，i1）；
结束
结束
结束
结束
fprintf（1，'带sprintf中间步骤的循环时间：%.2f秒\n'，toc）
fprintf（fid，'%s'，y{:}）；
fprintf（1，'包括文件写入的时间：%.2f秒\n'，toc）；
fclose（fid）；
%%优化循环更多：
路径_结果='./mixedOutput4.txt'；
fid=fopen（路径结果“Wt”）；
抽搐
y=单元（1,15*10*7*180）；
cc=0；
对于i1=1:15
对于i2=1:10
对于i3=1:7
x=sprintf（“%s；%d；%d；0；2；%d；%d；”。。。
str1，num1，i1，天（i2,1），vect1（i3））；
对于i4=1:180
fprintf（fid，'%s%d；%.4f\n'。。。
x、 vect2（i4），MD（i3，i4，i2，i1）；
结束
结束
结束
结束
fprintf（1，'最快循环的时间：%.2f秒\n'，toc）；
fclose（fid）；

在我的机器上，这产生了以下基准：

原始循环：15.9秒
更快的格式：9.2秒
使用sprintf时：8.2秒
预成型时间：6.2秒

“preformat”并没有尽可能有效地完成——它只是为了举例说明。中间字符串

x

的计算频率要低得多，然后重新使用

最后-我创建了一个“矢量化”版本的代码-这意味着整个

sprintf

发生在一行中。这需要使用正确的元素创建一个大单元数组（

Kahuna

，如下）——结果表明，这实际上比上面最后一个代码（使用“预格式化”）的效率略低，但这里只是以防万一：

%%真正矢量化：
抽搐
Kahuna=单元（7,15*10*7*180）；
N=15*10*7*180；
N1=一（1，N）；
%最终订单需要是[180 7 10 15]-首先是内环
Kahuna（1，：）=cellstr（repmat（str1，[n1]））；
Kahuna（2，：）=mat2cell（repmat（num1，[N1]），N1，1）；
Kahuna（3，：）=mat2cell（重塑（repmat）（重塑（1:15,1,1,1,15），[1807101]），[]，1），N1,1）；
Kahuna（4，：）=mat2cell（重塑）（repmat（重塑（第1天，第1天，第1天，第10天，第1天），[1807115]），[]，第1天），第1天，第1天）；
Kahuna（5，：）=mat2cell（重塑（repmat）（重塑（vect1，1，7，1，1），[180 110]），[]，1），N1，1）；
Kahuna（6，：）=mat2cell（重塑（repmat）（重塑（vect2，180，1，1，1），[1 7 10 15]），[]，1），N1，1）；
Kahuna（7，：）=mat2cell（重塑（排列[2 1 3 4]），[]，1），N1，1）；
x=sprintf（“%s；%d；%d；0；2；%d；%d；%d；%4f\n'，Kahuna{:}）；
toc

优化代码的方法之一是寻找“重复”的代码位。在您的例子中，您可以在最里面的循环中格式化所有的结果字符串——尽管大部分字符串没有改变。您还可以“格式化”分隔符字符串

；”多次-您可以直接在格式化字符串中使用它
fmt       = sprintf('%s;%d;%%d;%d;%d;%%d;%%d;%%d;%%.4f \\n',str1,num1,0,2)
fmt =
RED;4;%d;0;2;%d;%d;%d;%.4f \n

x = sprintf(fmt, i1, day(i2,1), vect1(i3), vect2(i4), MD(i3,i4,i2,i1));

tic
[a,b,c,d] = ndgrid(vect2,vect1,day,1:15);
out       = sprintf(fmt, [d(:), c(:), b(:), a(:), reshape(permute(MD,[2,1,3,4]),[],1)]'); 
toc