Python，使用列表或数组进行复杂的循环计算答案

【问题标题】：Python, complex looping calculations with lists or arraysPython，使用列表或数组进行复杂的循环计算
【发布时间】：2014-02-18 06:39:15
【问题描述】：

我正在将旧的伪 Fortran 代码转换为 python，并且正在努力创建一个框架，我可以在其中执行一些复杂的迭代计算。

作为初学者，我的第一直觉是使用列表，因为我发现它们更容易使用，但我知道数组可能是更合适的方法。

我已经将所有输入通道作为列表，希望能很好地解释如何为此类计算设置循环。

这是我正在复制的伪 Fortran 示例。每个 (t) 表示我当前存储为列表的“时间序列通道”（即 ECART2(t) 和 NNNN(t) 是列表）所有列表都有相同数量的条目。

do while ( ecart2(t) > 0.0002 .and. nnnn(t) < 2000. ) ;
    mmm(t)=nnnn(t)+1.;
    if YRPVBPO(t).ge.0.1 .and. YRPVBPO(t).le.0.999930338 .and. YAEVBPO(t).ge.0.000015 .and. YAEVBPO(t).le.0.000615 then do;
        YM5(t) = customFunction(YRPVBPO,YAEVBPO);*
    end;
    YUEVBO(t) = YU0VBO(t) * YM5(t) ;*m/s
    YHEVBO(t) = YCPEVBO(t)*TPO_TGETO1(t)+0.5*YUEVBO(t)*YUEVBO(t);*J/kg
    YAVBO(t) = ddnn2(t)*(YUEVBO(t)**2);*
    YDVBO(t) = YCPEVBO(t)**2 + 4*YHEVBO(t)*YAVBO(t) ;*
    YTSVBPO(t) = (sqrt(YDVBO(t))-YCPEVBO(t))/2./YAVBO(t);*K
    YUSVBO(t) = ddnn(t)*YUEVBO(t)*YTSVBPO(t);*m/s
    YM7(t) = YUSVBO(t)/YU0VBO(t);*
    YPHSVBPOtot(t) = (YPHEVBPO(t) - YPDHVBPO(t))/(1.+((YGAMAEVBO(t)-1)/2)*(YM7(t)**2))**(YGAMAEVBO(t)/(1-YGAMAEVBO(t)));*bar
    YPHEVBPOtot(t) = YPHEVBPO(t) / (1.+rss0(t)*YM5(t)*YM5(t))**rss1(t);*bar
    YDPVBPOtot(t) = YPHEVBPOtot(t) - YPHSVBPOtot(t) ;*bar
    iter(t) = (YPHEVBPOtot(t) - YDPVBPOtot(t))/YPHEVBPOtot(t);*
    ecart2(t)= ABS(iter(t)-YRPVBPO(t));*
    aa(t)=YRPVBPO(t)+0.0001;
    YRPVBPO(t)=aa(t);*
    nnnn(t)=mmm(t);*
end;

理解伪 fortran：对于“时间序列数据”，有一个隐式循环遍历每个列表中的各个值 - 以及遍历这些值中的每一个，直到满足条件。 em>

它将对第一个列表值进行循环计算，直到满足条件。然后它移动到列表中的第二个值并执行相同的循环计算，直到满足条件...

ECART2 = [2,0,3,5,3,4]
NNNN = [6,7,5,8,6,7]
do while ( ecart2(t) > 0.0002 .and. nnnn(t) < 2000. )
    MMM = NNNN + 1

这会查看每个列表中的第一个值（2 和 6）。因为条件都满足了，所以后续的计算都是对新列表中的第一个值进行计算，比如MMM = [6+1,...]

一旦执行了其余的计算（如果不满足条件，则循环多次），然后才考虑每个列表中的第二个值。第二个值（0 和 7）不满足条件，因此 MMM 的第二个条目为 0。

MMM=[6+1, 0...]

由于不满足条件必须输入 0，所以我正在考虑提前设置所有“新列表”并用 0 填充它们。

注意：'customFunction()' 是一个被调用的单独函数，从两个输入值返回一个值

【问题讨论】：

看看 numpy 它是处理这类事情的工具。也值得一看 Pandas。
我意识到 numpy 数组将是最好的解决方案，但对它们还不够熟悉 - 因此我更喜欢列表以及为什么我提出这个问题；）感谢“熊猫”的建议，绝对是让我进行调查，因为我只使用时间序列数据...

标签： python arrays list loops while-loop

【解决方案1】：

我目前的解决方案

设置所有空列表

nPts = range(ECART2)
MMM = [0]*nPts
YM5 = [0]*nPts
etc...

然后开始执行计算

for i in ECART2:

    while (ECART2[i] > 0.0002) and (NNNN[i] < 2000):
        MMM[i] = NNNN[i]+1

        if YRPVBPO[i]>=0.1 and YRPVBPO[i]<=0.999930338 and YAEVBPO[i]>=0.000015 and YAEVBPO[i]<=0.000615:
            YM5[i] = MACH_LBP_DIA30(YRPVBPO[i],YAEVBPO[i])

        YUEVBO[i] = YU0VBO[i]*YM5[i]
        YHEVBO[i] = YCPEVBO[i]*TGETO1[i] + 0.5*YUEVBO[i]^2
        YAVBO[i] = DDNN2[i]*YUEVBO[i]^2
        YDVBO[i] = YCPEVBO[i]^2 + 4*YHEVBO[i]*YAVBO[i]
        etc etc...

但我猜有更好的方法可以做到这一点 - 例如使用 numpy 数组的建议（我计划在不久的将来学习）

【讨论】：