使用 np.maximum 函数中的 out 参数进行编程

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这篇博客介绍了在NumPy中如何利用 np.maximum 函数的 out 参数来节省内存和提高代码效率。通过预先分配输出数组,可以避免每次调用函数时创建新数组。文中提供了一个示例,展示了如何在比较两个输入数组并存储最大值的过程中使用 out 参数,强调了这种方法在处理大型数组或循环调用时的优势。

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使用 np.maximum 函数中的 out 参数进行编程

在NumPy中,np.maximum 函数用于获取两个数组中的元素的最大值。它还提供了一个可选的 out 参数,该参数允许我们指定一个输出数组,用于存储结果。

out 参数对于节省内存空间和提高代码效率非常有用。通过预先分配输出数组,我们可以避免在每次函数调用时创建新的数组。

下面是一个示例,演示了如何使用 np.maximum 函数的 out 参数:

import numpy as np

# 创建输入数组
a = np.array([1, 2, 
优化:import numpy as np import scipy.signal as signal import scipy.io.wavfile as wavfile import pywt import matplotlib.pyplot as plt def wiener_filter(x, fs, cutoff): # 维纳滤波函数 N = len(x) freqs, Pxx = signal.periodogram(x, fs=fs) H = np.zeros(N) H[freqs <= cutoff] = 1 Pxx_smooth = np.maximum(Pxx, np.max(Pxx) * 1e-6) H_smooth = np.maximum(H, np.max(H) * 1e-6) G = H_smooth / (H_smooth + 1 / Pxx_smooth) y = np.real(np.fft.ifft(np.fft.fft(x) * G)) return y def kalman_filter(x): # 卡尔曼滤波函数 Q = np.diag([0.01, 1]) R = np.diag([1, 0.1]) A = np.array([[1, 1], [0, 1]]) H = np.array([[1, 0], [0, 1]]) x_hat = np.zeros((2, len(x))) P = np.zeros((2, 2, len(x))) x_hat[:, 0] = np.array([x[0], 0]) P[:, :, 0] = np.eye(2) for k in range(1, len(x)): x_hat[:, k] = np.dot(A, x_hat[:, k-1]) P[:, :, k] = np.dot(np.dot(A, P[:, :, k-1]), A.T) + Q K = np.dot(np.dot(P[:, :, k], H.T), np.linalg.inv(np.dot(np.dot(H, P[:, :, k]), H.T) + R)) x_hat[:, k] += np.dot(K, x[k] - np.dot(H, x_hat[:, k])) P[:, :, k] = np.dot(np.eye(2) - np.dot(K, H), P[:, :, k]) y = x_hat[0, :] return y # 读取含有噪声的语音信号 rate, data = wavfile.read("shengyin.wav") data = data.astype(float) / 32767.0 # 维纳滤波 y_wiener = wiener_filter(data, fs=rate, cutoff=1000) # 卡尔曼滤波 y_kalman = kalman_filter(data) # 保存滤波后的信号到文件中 wavfile.write("wiener_filtered.wav", rate, np.int32(y_wiener * 32767.0)) wavfile.write("kalman_filtered.wav", rate, np.int32(y_kalman * 32767.0))
06-03
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