基于python代码,实现500个节点进行随机多项式,计算运行时间和所占内存,然后将节点分区之后,再次计算得出对比结果,并绘图

时间: 2024-01-29 13:04:04 浏览: 17
好的,这是一个关于多项式计算的问题,需要用到Python编程语言。下面是实现的步骤: 步骤1:生成随机多项式 我们可以使用Python中的numpy库来生成随机多项式。下面是一个例子: ```python import numpy as np # 生成随机多项式 degree = 10 # 多项式的次数 coefficients = np.random.rand(degree + 1) # 生成多项式系数 x = np.random.rand(500) # 生成自变量 y = np.polyval(coefficients, x) # 计算多项式函数值 ``` 步骤2:计算运行时间和所占内存 我们可以使用Python中的time和memory_profiler库来计算运行时间和所占内存。下面是一个例子: ```python import time from memory_profiler import memory_usage # 计算运行时间和所占内存 start_time = time.time() memory_usage_start = memory_usage()[0] # 执行代码 # ... memory_usage_end = memory_usage()[0] end_time = time.time() # 输出结果 print('运行时间:{:.4f}秒'.format(end_time - start_time)) print('所占内存:{:.2f}MB'.format(memory_usage_end - memory_usage_start)) ``` 步骤3:将节点分区并计算对比结果 我们可以使用Python中的pandas库来进行节点分区,并重新计算多项式函数值。下面是一个例子: ```python import pandas as pd # 将节点分为10个区间 df = pd.DataFrame({'x': x, 'y': y}) df['partition'] = pd.cut(df['x'], bins=10, labels=False) # 计算每个区间的平均值 result = df.groupby('partition').mean() ``` 步骤4:绘图 我们可以使用Python中的matplotlib库来绘制图表。下面是一个例子: ```python import matplotlib.pyplot as plt # 绘制原始数据 plt.scatter(x, y, s=1, alpha=0.5) # 绘制分区后的数据 plt.scatter(result['x'], result['y'], s=10, c='r') # 显示图表 plt.show() ``` 完整代码如下: ```python import numpy as np import time from memory_profiler import memory_usage import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt # 生成随机多项式 degree = 10 coefficients = np.random.rand(degree + 1) x = np.random.rand(500) y = np.polyval(coefficients, x) # 计算运行时间和所占内存 start_time = time.time() memory_usage_start = memory_usage()[0] # 执行代码 df = pd.DataFrame({'x': x, 'y': y}) df['partition'] = pd.cut(df['x'], bins=10, labels=False) result = df.groupby('partition').mean() memory_usage_end = memory_usage()[0] end_time = time.time() # 输出结果 print('运行时间:{:.4f}秒'.format(end_time - start_time)) print('所占内存:{:.2f}MB'.format(memory_usage_end - memory_usage_start)) # 绘制图表 plt.scatter(x, y, s=1, alpha=0.5) plt.scatter(result['x'], result['y'], s=10, c='r') plt.show() ``` 希望这个回答能够帮助你解决问题!

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