当前位置: 首页 > news >正文

多符号表达式的共同子表达式提取教程

生成的符号表达式,可能会存在过于冗长的问题,且多个符号表达式中,有可能存在相同的计算部分,如果不进行处理,计算过程中会导致某些算式计算多次,从而影响计算效率。

那么多个符号表达式生成函数时,如何将多个符号表达式中相同算子提取出来,以便实现计算效率的提升?

一种方案是:共同子表达式提取(Common Subexpression Elimination,CSE) ,即找到多个表达式中相同的子表达式,并将其提取出来。这可以通过建立一个表达式树或图的数据结构,然后检测重复的子树来实现。一旦发现相同的子表达式,你可以将其计算结果保存起来,而不是多次计算。这通常需要对表达式进行遍历和分析。

1. Python实现(推荐)

在Python中,可以利用sympy中的cse实现,案例如下:

from sympy import symbols, cse, expand# 定义符号变量
x, y, z = symbols('x y z')# 创建一些符号表达式
expr1 = x**2 + y**3 + x**z
expr2 = x**2 - y**2 + 5*x**z
expr1 = expand(expr1)
expr2 = expand(expr2)combined_expr = [expr1, expr2]# 进行共同子表达式提取
common_subexpr, simplified_expr = cse(combined_expr)# 打印提取出的共同子表达式
print("共同子表达式:", common_subexpr)# 打印简化后的表达式
print("简化后的表达式:", simplified_expr)"""
Output:
>> 共同子表达式: [(x0, x**2), (x1, x**z)]
>> 简化后的表达式: [x0 + x1 + y**3, x0 + 5*x1 - y**2]
"""

2. MATLAB实现

  • 法1:利用subexpr,优点:可读性强;缺点:不够简洁,原因是该函数一次只能提取1个变量,为此,可以考虑进行多次迭代提取,可参考MATLAB加速计算:符号表达式——子表达式法,代码传送门
    clear
    A=str2sym('[a b; c d]')
    [V,D]=eig(A)subexpr([V;D])
    

在这里插入图片描述

  • 法2:将符号表达式保存成.m文件,利用MATLAB Coder生成C,生成的C中会自动进行CSE处理。但可读性差

在 MATLAB 中,共同子表达式提取(Common Subexpression Elimination,CSE)通常由 MATLAB 编译器自动处理。MATLAB 的 JIT(Just-In-Time)编译器会尝试优化你的代码,包括检测和消除共同的子表达式以提高执行效率。


MATLAB 中 JIT 编译器的工作原理如下:

  • 解释执行和分析: 初始时,MATLAB 会解释执行你的代码,并进行一些分析以了解哪些表达式是重复计算的。

  • JIT 编译: 一旦 MATLAB 确定了可能的优化机会,它会对代码进行 JIT 编译。这时,MATLAB 将生成优化后的机器代码。

  • 执行优化后的代码: 在 JIT 编译之后,MATLAB 将执行优化后的代码,其中可能包括共同子表达式提取等优化。


    虽然 MATLAB 的 JIT 编译器会尝试进行一些优化,但并不保证在所有情况下都能实现最优的共同子表达式提取。在某些特殊情况下,你可能需要手动考虑一些优化策略,如使用局部变量来存储重复计算的结果。


    总的来说,MATLAB 通常会在后台自动处理共同子表达式提取,而无需显式的用户干预。如果你对具体的代码片段有疑虑,可以使用 MATLAB 的 Profiler 工具来分析代码性能,并查看是否存在潜在的优化机会。

参考链接:

  • https://docs.sympy.org/latest/modules/simplify/simplify.html#sympy.simplify.cse_main.cse
  • https://zhuanlan.zhihu.com/p/673052435

相关文章:

多符号表达式的共同子表达式提取教程

生成的符号表达式,可能会存在过于冗长的问题,且多个符号表达式中,有可能存在相同的计算部分,如果不进行处理,计算过程中会导致某些算式计算多次,从而影响计算效率。 那么多个符号表达式生成函数时&#xf…...

Java 反射获取属性名、属性类型、属性值、判断属性类型

1.代码 /*** 通过反射获取对象属性名、属性类型、属性值** param t 需要反射的对象* author hcx*/public static <T> void reflect(T t){// 获取所有属性// getDeclaredFields 不包含父类&#xff0c;包含私有属性// getFields 包含父类属性Field[] fields t.getClass(…...

Docker私有仓库搭建

目录 1.registry私有仓库 拉取registry镜像 修改docker配置文件并重启 运行registry容器 修改想要上传的镜像的标签并上传验证 再另一台主机上获取此镜像 浏览器验证 2.Docker--harbor私有仓库部署与管理 什么是Harbor Harbor的特性 Harbor的构成 Harbor部署 准备…...

C语言第十三弹---VS使用调试技巧

✨个人主页&#xff1a; 熬夜学编程的小林 &#x1f497;系列专栏&#xff1a; 【C语言详解】 【数据结构详解】 VS调试技巧 1、什么是bug 2、什么是调试&#xff08;debug&#xff09;&#xff1f; 3、Debug和Release​编辑​ 4、VS调试快捷键 4.1、环境准备 4.2、调试…...

AST反混淆实战-jsjiamiv7最高配置

js加密混淆网站 https://www.jsjiami.com/一、混淆demo生成 01 打开目标网址 https://www.jsjiami.com/ 02 按照顺序加密混淆二、混淆前后demo 混淆前的源码 (function(w, d) { w.update "2023年01月17日05:34:29更新"; d.info "本站历时1年半研发的新版本V7…...

colorThief+vite+react使用方法

官网: Color Thief npm i --save colorthief 第一种,import载入图片 经过尝试,在vite中,要引入.mjs版本 import ColorThief from colorthief/dist/color-thief.mjs 第一种,通过import载入图片 import aa from /assets/123.jpgconst [resultColor,setResultColor]useState() …...

Hive(15)中使用sum() over()实现累积求和和滑动求和

目的&#xff1a; 三个常用的排序函数row_number(),rank()和dense_rank()。这三个函数需要配合开窗函数over()来实现排序功能。但over()的用法远不止于此&#xff0c;本文咱们来介绍如何实现累计求和和滑动求和。 1、数据介绍 三列数据&#xff0c;分别是员工的姓名、月份和…...

2024年Java搭建面试题

2024年Java实战面试题&#xff08;北京&#xff09;_java 5 年 面试-CSDN博客 1、搭建docker容器 # 安装依赖的环境 yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 # 设置镜像源为阿里 yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/lin…...

二维数组的学习

前言 在前面我们学习了一维数组&#xff0c;但是有的问题需要用二位数组来解决。 二维数组常称为矩阵&#xff0c;把二维数组写成行和列的排列形式&#xff0c;可以有助于形象化的理解二维数组的逻辑结构。 一、二维数组的定义 二维数组定义的一般格式&#xff1a; 数据类型 数…...

Java集合(List集合)

什么是集合&#xff1f; 什么是集合&#xff1f;集合就是“由若干个确定的元素所构成的整体”&#xff0c;在程序中&#xff0c;一般代表保存 若干个元素&#xff08;数据&#xff09;的某种容器类。 在Java中&#xff0c;如果一个Java对象可以在内部持有&#xff08;保存&…...

7、Json文件的操作总结【robot framework】

1、JSONLibrary简介 Robot Framework 是一种通用的自动化测试框架&#xff0c;它支持使用关键字驱动的测试&#xff0c;并且易于学习和使用。Robot Framework 提供了丰富的标准库&#xff0c;而 JSONLibrary 就是其中之一&#xff0c;用于处理 JSON 数据。 安装 JSONLibrary 在…...

python 循环解压 解压多重压缩包

在实际数据中&#xff0c;经常会有压缩包套压缩包的情况&#xff0c;并且有可能出现“zip”压缩包下面套“tar”的可能。 你可以运行后面的代码&#xff0c;来完成自动解压。代码会不断检查folder_a_path 文件夹下是否还有压缩包。目前支持zip、rar、tar、7z等四种格式的压缩文…...

基于C#制作一个连连看小游戏

基于C#制作一个连连看小游戏,实现:难易度选择、关卡选择、倒计时进度条、得分计算、音效播放等功能。 目录 引言游戏规则开发环境准备游戏界面设计游戏逻辑实现图片加载与显示鼠标事件处理游戏优化与扩展添加关卡与难度选择说明</...

Android-System 根据包名查找已安装应用apk方法

1、根据包名查找应用的安装路径 dumpsys package packageName | grep Path 例如&#xff1a; kona:/ # dumpsys package com.yw_pt.oshnoh | grep PathcodePath/data/app/com.yw_pt.oshnoh-N4rPqGh58weRjMpA1q3evwresourcePath/data/app/com.yw_pt.oshnoh-N4rPqGh58weRjMpA1q3…...

洛谷-P4124题-手机号码-Java

题目 题目链接&#xff1a; https://www.luogu.com.cn/problem/P4124 分析 给定两个长度为11位的数字&#xff0c;代表两个区间 [L,R] 需要编写程序来计算出&#xff0c;这两个区间内满足要求的数字个数。这样的题一般来说就是数位dp题。首先我们可以根据容斥原理 [0,R]中满…...

仅使用 Python 创建的 Web 应用程序(前端版本)第08章_商品详细

在本章中,我们将实现一个产品详细信息页面。 完成后的图像如下。 Model、MockDB、Service都是在产品列表页实现的,所以创建步骤如下。 No分类内容1Page定义PageId并创建继承自BasePage的页面类2Application将页面 ID 和页面类对添加到 MultiPageApp 的页面中Page:定义PageI…...

Stable Diffusion 长视频真人动画风格互转

Stable Diffusion Temporal-Kit和EbSynth 从娱乐到商用 1. Temporal Kit 和 EbSynth1.1 提取关键帧1.2 关键帧风格迁移1.3 生成序列帧2. 真人转卡通3. 卡通转真人4. 编辑技巧5. ControlNet + TemporalNet + 达芬奇Fusion6. Rerender A Video7. DiffSynth-Studio基于SD的风格化…...

精要图示:园区金融数字化服务蓝图,以园区为支点推动信贷业务增长

作为企业集聚地&#xff0c;园区已然成为银行业夯实客群基础的重要切口&#xff0c;各大行陆续围绕园区场景创新金融产品&#xff0c;以期抢跑园区金融新赛道、把握新增量。 启信慧眼首推一站式【园区金融】数字化服务方案&#xff0c;该方案同时支持启信天元私有化部署&#x…...

2024 中国(南京)国际口腔设备器械博览会

2024 中国&#xff08;南京&#xff09;国际口腔设备器械博览会 时间&#xff1a;2024 年 7 月 18-20 日 地点&#xff1a;南京国际展览中心 WeChat_20230512134641 主办单位: 南京民营口腔医疗协会 北京铭曼国际展览有限公司 承办单位: 北京铭曼国际展览有限公司 展会介绍 随…...

【MyBatis】快速入门MyBatis(保姆式教学),你值得一看

文章目录 &#x1f4c4;前言一. Mybatis简介✈️1. 什么是Mybatis&#x1f680;2. 为什么使用Mybatis 二. Mybatis快速入门&#x1f346;1. mybatis使用前准备1.1 创建springboot项目并引入相关依赖1.2 在 application.ym中进行数据源的配置1.3 创建数据表&#xff0c;准备表数…...

深入剖析AI大模型:大模型时代的 Prompt 工程全解析

今天聊的内容&#xff0c;我认为是AI开发里面非常重要的内容。它在AI开发里无处不在&#xff0c;当你对 AI 助手说 "用李白的风格写一首关于人工智能的诗"&#xff0c;或者让翻译模型 "将这段合同翻译成商务日语" 时&#xff0c;输入的这句话就是 Prompt。…...

<6>-MySQL表的增删查改

目录 一&#xff0c;create&#xff08;创建表&#xff09; 二&#xff0c;retrieve&#xff08;查询表&#xff09; 1&#xff0c;select列 2&#xff0c;where条件 三&#xff0c;update&#xff08;更新表&#xff09; 四&#xff0c;delete&#xff08;删除表&#xf…...

UDP(Echoserver)

网络命令 Ping 命令 检测网络是否连通 使用方法: ping -c 次数 网址ping -c 3 www.baidu.comnetstat 命令 netstat 是一个用来查看网络状态的重要工具. 语法&#xff1a;netstat [选项] 功能&#xff1a;查看网络状态 常用选项&#xff1a; n 拒绝显示别名&#…...

LeetCode - 394. 字符串解码

题目 394. 字符串解码 - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; 思路 使用两个栈&#xff1a;一个存储重复次数&#xff0c;一个存储字符串 遍历输入字符串&#xff1a; 数字处理&#xff1a;遇到数字时&#xff0c;累积计算重复次数左括号处理&#xff1a;保存当前状态&a…...

条件运算符

C中的三目运算符&#xff08;也称条件运算符&#xff0c;英文&#xff1a;ternary operator&#xff09;是一种简洁的条件选择语句&#xff0c;语法如下&#xff1a; 条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2• 如果“条件表达式”为true&#xff0c;则整个表达式的结果为“表达式1”…...

智能在线客服平台:数字化时代企业连接用户的 AI 中枢

随着互联网技术的飞速发展&#xff0c;消费者期望能够随时随地与企业进行交流。在线客服平台作为连接企业与客户的重要桥梁&#xff0c;不仅优化了客户体验&#xff0c;还提升了企业的服务效率和市场竞争力。本文将探讨在线客服平台的重要性、技术进展、实际应用&#xff0c;并…...

基于数字孪生的水厂可视化平台建设:架构与实践

分享大纲&#xff1a; 1、数字孪生水厂可视化平台建设背景 2、数字孪生水厂可视化平台建设架构 3、数字孪生水厂可视化平台建设成效 近几年&#xff0c;数字孪生水厂的建设开展的如火如荼。作为提升水厂管理效率、优化资源的调度手段&#xff0c;基于数字孪生的水厂可视化平台的…...

SpringBoot+uniapp 的 Champion 俱乐部微信小程序设计与实现,论文初版实现

摘要 本论文旨在设计并实现基于 SpringBoot 和 uniapp 的 Champion 俱乐部微信小程序&#xff0c;以满足俱乐部线上活动推广、会员管理、社交互动等需求。通过 SpringBoot 搭建后端服务&#xff0c;提供稳定高效的数据处理与业务逻辑支持&#xff1b;利用 uniapp 实现跨平台前…...

大学生职业发展与就业创业指导教学评价

这里是引用 作为软工2203/2204班的学生&#xff0c;我们非常感谢您在《大学生职业发展与就业创业指导》课程中的悉心教导。这门课程对我们即将面临实习和就业的工科学生来说至关重要&#xff0c;而您认真负责的教学态度&#xff0c;让课程的每一部分都充满了实用价值。 尤其让我…...

10-Oracle 23 ai Vector Search 概述和参数

一、Oracle AI Vector Search 概述 企业和个人都在尝试各种AI&#xff0c;使用客户端或是内部自己搭建集成大模型的终端&#xff0c;加速与大型语言模型&#xff08;LLM&#xff09;的结合&#xff0c;同时使用检索增强生成&#xff08;Retrieval Augmented Generation &#…...