Почему одномерные массивы работают медленнее, чем трехмерные

@Ser_Darked-Sun · Регистрация: 29.08.2019

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Столкнулся с похожей проблемой на С++, работа с трехмерным массивом быстрее чем работа с одномерным, хотя казалось бы нужно сделать меньше операций. Так что у меня вопрос, почему так получается?

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
from datetime import datetime
size = 100
 
class Vec:
    def __init__(self, x, y, z):
        self.x = x
        self.y = y
        self.z = z
 
class Arr3D:
    def __init__(self):
        self.arr = [[[ None for _ in range(0, size)] for _ in range (0, size)] for _ in range(0, size)]
    
    def set(self, vec, value):
        self.arr[vec.x][vec.y][vec.z] = value
 
    def get(self, vec):
        return self.arr[vec.x][vec.y][vec.z]
 
class Arr1D:
    def __init__(self):
        self.arr = [None for _ in range(0, size * size * size)]
    
    def set(self, vec, value):
        self.arr[vec.x * size * size + vec.y * size + vec.z] = value
 
    def get(self, vec):
        return self.arr[vec.x * size * size + vec.y * size + vec.z]
 
def write(arr):
    for value in range(0, 10):
        for x in range(0, size):
            for y in range(0, size):
                for z in range(0, size):
                    arr.set(Vec(x, y, z), value)
 
def read(arr):
    for _ in range(0, 10):
        for x in range(0, size):
            for y in range(0, size):
                for z in range(0, size):
                    arr.get(Vec(x, y, z))
 
arr1d = Arr1D()
arr3d = Arr3D()
 
start = datetime.now()
write(arr1d)
print("Write 1D", datetime.now() - start)
 
start = datetime.now()
write(arr3d)
print("Write 3D", datetime.now() - start)
 
start = datetime.now()
read(arr1d)
print("Read 1D", datetime.now() - start)
 
start = datetime.now()
read(arr3d)
print("Read 3D", datetime.now() - start)

Результат в Debug:



Write 1D 0:00:09.612970

Write 3D 0:00:07.605029

Read 1D 0:00:09.376999

Read 3D 0:00:07.226009

Результат в Release, ещо хуже:



Write 1D 0:00:12.766999

Write 3D 0:00:07.552999

Read 1D 0:00:12.348959

Read 3D 0:00:07.484041

Добавлено через 24 минуты
Добавил немного рандома в порядок доступа, ситуация не изменилась:

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
from datetime import datetime
from random import randint
 
size = 100
 
class Vec:
    def __init__(self, x, y, z):
        self.x = x
        self.y = y
        self.z = z
 
class Arr3D:
    def __init__(self):
        self.arr = [[[ None for _ in range(0, size)] for _ in range (0, size)] for _ in range(0, size)]
    
    def set(self, vec, value):
        self.arr[vec.x][vec.y][vec.z] = value
 
    def get(self, vec):
        return self.arr[vec.x][vec.y][vec.z]
 
class Arr1D:
    def __init__(self):
        self.arr = [None for _ in range(0, size * size * size)]
    
    def set(self, vec, value):
        self.arr[vec.x * size * size + vec.y * size + vec.z] = value
 
    def get(self, vec):
        return self.arr[vec.x * size * size + vec.y * size + vec.z]
 
repetition = 10
 
def write(arr):
    for value in range(0, repetition):
        for x in range(0, size):
            for y in range(0, size):
                for z in range(0, size):
                    arr.set(Vec(x, y, z), value)
 
def read(arr):
    for _ in range(0, repetition):
        for x in range(0, size):
            for y in range(0, size):
                for z in range(0, size):
                    arr.get(Vec(x, y, z))
 
 
rand_vec_for_write = [Vec(randint(0, size - 1), randint(0, size - 1), randint(0, size - 1)) for _ in range(0, repetition * size * size * size)]
def rand_write(arr):
    for i in range(0, repetition * size * size * size):
        arr.set(rand_vec_for_write[i], randint(0, size))
 
 
rand_vec_for_read = [Vec(randint(0, size - 1), randint(0, size - 1), randint(0, size - 1)) for _ in range(0, repetition * size * size * size)]
def rand_read(arr):
    for i in range(0, repetition * size * size * size):
        arr.get(rand_vec_for_read[i])
 
arr1d = Arr1D()
arr3d = Arr3D()
 
start = datetime.now()
write(arr1d)
print("Write 1D", datetime.now() - start)
 
start = datetime.now()
write(arr3d)
print("Write 3D", datetime.now() - start)
 
start = datetime.now()
read(arr1d)
print("Read 1D", datetime.now() - start)
 
start = datetime.now()
read(arr3d)
print("Read 3D", datetime.now() - start)
 
 
start = datetime.now()
rand_write(arr1d)
print("Rundom write 1D", datetime.now() - start)
 
start = datetime.now()
rand_write(arr3d)
print("Rundom write 3D", datetime.now() - start)
 
start = datetime.now()
rand_read(arr1d)
print("Random read 1D", datetime.now() - start)
 
start = datetime.now()
rand_read(arr3d)
print("Random read 3D", datetime.now() - start)

Результат:



Write 1D 0:00:09.863999

Write 3D 0:00:08.077039

Read 1D 0:00:09.308999

Read 3D 0:00:06.974959

Rundom write 1D 0:00:21.894000

Rundom write 3D 0:00:18.886042

Random read 1D 0:00:07.304023

Random read 3D 0:00:05.654001

@Red white socks · 11.07.2022, 15:13

Сообщение от Ser_Darked-Sun

Python
1
2
def set(self, vec, value):
        self.arr[vec.x][vec.y][vec.z] = value

Сообщение от Ser_Darked-Sun

Python
1
2
def set(self, vec, value):
        self.arr[vec.x * size * size + vec.y * size + vec.z] = value

Посчитайте количество умножений в одном и в другом случае

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Валидация и контроль данных табличной части документа перед записью Maks 22.04.2026 Алгоритм из решения ниже реализован на примере нетипового документа, разработанного в КА2. Задача: контроль и валидация данных табличной части документа перед записью с учетом регламента компании. . .	Отчёт о затраченных материалах за определенный период с макетом печатной формы Maks 21.04.2026 Отчёт из решения ниже размещён в конфигурации КА2. Задача: разработка отчёта по затраченным материалам за определённый период, с возможностью вывода печатной формы отчёта с шапкой и подвалом. В. . .	Отчёт о спецтехнике находящейся в ремонте Maks 20.04.2026 Отчёт из решения ниже размещен в конфигурации КА2. Задача: отобразить спецтехнику, которая на данный момент находится в ремонте. Есть нетиповой документ "Заявка на ремонт спецтехники" который. . .	Памятка для бота и "визитка" для читателей "Semantic Universe Layer (Слой семантической вселенной)" Hrethgir 19.04.2026 Сгенерировано для краткого описания по случаю сборки и компиляции скелета серверного приложения. И пусть после этого скажут, что статьи сгенерированные AI - туфта и не интересно. И это не реклама -. . .
Запрет удаления строк ТЧ документа при определённом условии Maks 19.04.2026 Алгоритм из решения ниже реализован на примере нетипового документа "Аккумуляторы", разработанного в конфигурации КА2. У данного документа есть ТЧ, в которой в зависимости от прав доступа. . .	Модель заражения группы наркоманов alhaos 17.04.2026 Условия задачи сформулированы тут Суть: - Группа наркоманов из 10 человек. - Только один инфицирован ВИЧ. - Колются одной иглой. - Колются раз в день. - Колются последовательно через. . .	Мысли в слух. Про "навсегда". kumehtar 16.04.2026 Подумалось тут, что наверное очень глупо использовать во всяких своих установках понятие "навсегда". Это очень сильное понятие, и я только начинаю понимать край его смысла, не смотря на то что давно. . .	My Business CRM MaGz GoLd 16.04.2026 Всем привет, недавно возникла потребность создать CRM, для личных нужд. Собственно программа предоставляет из себя базу данных клиентов, в которой можно фиксировать звонки, стадии сделки, а также. . .

Опции темы