幫醜程式整型
「天啊！這程式怎麼這麼醜！」瞪著螢幕上先前寫的程式，不禁從心底冒出這樣的一句話。
因為先去研究Pytorch，所以有好一陣子沒有寫Game of Life這支程式。現在回頭再來看先前寫的，還真是有種慘不忍睹的感覺，怎麼看都覺得不順眼。究竟問題出在哪呢？先前寫的時候，還覺得自己挺有才的，居然能想到挺妙的點子來處理一些問題，怎麼這些妙點子，現在看來卻是平凡無奇，沒啥特別的。仔細想想，或許是因為使用的方法不是很好，也沒有好好發揮Python的長處，所以整支程式看起來感覺醜醜的。說得有學問一點，就是設計出來的演算法實在不怎麼樣，所以沒法運用Python的特點，讓程式簡潔、有效率。
既然知道問題出在哪裡，那就來幫程式整型囉，把它整得美美的。之所以說是整型，而不是說化妝，是因為連演算法都要換。更換演算法，可不是改改變數名稱，或者把兩行併成一行，這樣子的表面功夫而已，而是從骨子裡頭改造，面子、裡子都要重新型塑的大工程。
先來看看原先的寫法有什麼缺陷。原先的寫法，是把universe當成黑白影像，然後用處理影像的方式，一個一個cell的去看看，演化到下一代時，cell是生或是死。這樣子的做法很直觀、很容易理解，反正就是去數周邊的鄰居有幾個是活著的而已。但是稍微觀察一下就可以發現，這樣子的做法非常沒有效率。因為在大部分的情況下，活著的cell只佔少數，整個universe中，存在著大片沒有任何cell活著的死寂區域，而這些死寂區域內的cell，是沒可能在演化到下一代時活過來的。所以囉，一個一個cell的去檢查，大部分都是在做白工，實在是沒必要。
既然原先的寫法有著做很多白工的缺陷，那有沒有辦法避免做白工呢？如果能把演化到下一代時，有可能會改變狀態的cell全部找出來，然後只處理這些cell，那就不會做白工了！所以現在的問題是，怎麼判斷某一個cell在演化到下一代時，有可能會改變狀態？
一個cell在演化到下一代時的狀態，完全取決於周遭的8個鄰居，有多少個是活著的。所以囉，換個角度看，只有活著的cell的周遭鄰居，才有可能會改變狀態。也就是說，在進行演化時，需要處理的，就只有活著的cell，以及它們周遭的鄰居。至於其他的cell，因為根本不可能改變狀態，所以就無視、忽視、不需理它們。
解決問題的辦法有了，那要怎麼寫呢？最關鍵的地方，就是要把所有活著的cell，以及它們的鄰居，全給收集起來。既然要收集東西，那就得找個東西來裝。在Python裡頭，可以拿來裝東西的容器有list、tuple、dictionary、set，哪個比較合用呢？
在收集的過程中，要一個一個的把cell給裝進容器中，所以tuple不合用，因為它是immutable，只能在一開始的時候把東西裝進去，之後就不能再裝了。
某一個cell有可能同時是兩個活著的cell的鄰居，所以要把它裝進容器時，有可能它已經在容器裡頭了。list和dictionary要自己檢查、排除，才能避免把同樣的東西裝進去，不太合用。set倒是沒這個問題，同樣的東西塞進去之後，它會像魔術師的袋子一樣，自動把多的變不見，只留下一個。所以在把cell裝進set時，不需檢查裡頭的東西會不會重複，儘管裝就是了。這樣看來，set是個不錯的選擇。
裝東西用的容器有了，要收集狀態有可能改變的cell，用(x, y)來表示在那個座標位置的cell，先把活著的cell放到cells_alive這個set裡頭，然後程式可以這麼寫：
cells_need_check = set()for x0, y0 in cells_alive:cells_need_check |= {(x0+x, y0+y) for x in range(-1, 2)for y in range(-1, 2) if 0 <= x0+x < widthif 0 <= y0+y < height}
這裡的width和height，是universe的寬和高。利用set 特有的union方法，以及comprehension，短短的幾行，就達到目的了！
接下來，要來看看在cells_need_check裡頭的cell，它周遭的鄰居，有幾個是活著的。假設現在要處理的cell是(x0, y0)，程式就這麼寫：
for x0, y0 in cells_need_check:neighbors = {(x0+x, y0+y) for x in range(-1, 2) for y in range(-1, 2)} – {(x0, y0)}neighbors_alive = neighbors & cells_aliven = len(neighbors_alive)
要知道周圍鄰居有幾個是活著的，不需要一個一個的去數，那太麻煩了。把周遭鄰居放在neighbors這個set裡頭，它和cells_alive的intersection所得到的set，在裡頭放著的，就是周圍鄰居中活著的cell，而它的數量，用len()這個函數就可以馬上知道，不用花時間去一個一個數。
換個處理的方式，再加上好好利用Python提供的功能，「核心計算」部分的程式碼，減少了將近30%。當然啦，這只是參考用，程式寫得好不好，可不能單純用長度來衡量。
除了程式碼長度外，看起來執行速度應該也可提高不少，因為不用一網打盡地處理所有的cell，而只需要處理少數可能改變狀態的cell。當然啦，這只是就理論上來看，沒有真正實際去測。測量程式改寫後能快多少，實在是有點無聊。
至於使用的記憶體，應該少很多，因為原先用來記錄每個cell狀態的list，現在已經不需要了。現在只需要紀錄活著的cell和他們的鄰居，而這些只佔所有cell數量的少數。當然啦，這只是想當然耳的這麼認為，真正的情況是怎樣，實際去測才知道。
整型後的程式，看起來漂亮多了！
即將進入廣告，捲動後可繼續閱讀
為什麼會看到廣告
留言0
查看全部
你可能也想看
Google News 追蹤
*合作聲明與警語：
本文係由國泰世華銀行邀稿。
證券服務係由國泰世華銀行辦理共同行銷證券經紀開戶業務，定期定額(股)服務由國泰綜合證券提供。
剛出社會的時候，很常在各種 Podcast 或 YouTube 甚至是在朋友間聊天，都會聽到各種市場動態、理財話題，像是：聯準會降息或是近期哪些科
這陣子不少人都在晒2023年對帳單跟收益，相信引起了不少共鳴跟討論。無獨有偶的籌碼K線手機版也推出了回顧2023的功能，下面是連結，記得要用手機才能開啟喔：
https://chipk.page.link/NdhJ
你可以在透過這個連結，檢視籌碼K線提供的專屬你的2023回顧資料
光鮮亮麗的外表下，往往隱藏了最深層的醜陋。它們包裝自己，它們誇飾自己，深怕被世人識破自己的偽裝。何不停下腳步，看清楚事物的真相再出發，畢竟人世間不是缺少美，而是缺少發現。
紅塵間紛紛擾擾，從突如其來的相遇，到猝不及防的離別，許多人只是虛有其表罷了，他們像彩虹一樣，只不過是紅極一時，
這個古怪又畸形的老婦人――她通常被稱為《難看的公爵夫人》（The Ugly Duchess），同時也是約翰．田尼爾（Sir John Tenniel）創作《愛麗絲夢遊仙境》（Alice’s Adventures in Wonderland, 1865）書中駭人插圖的靈感來源，卻是來到特拉法加廣場（T
晚上七點半，莫柔柔穿著藍白圍裙，面帶笑容，為君烈煮晚餐，她的中餐和西餐証照，可不是拿好玩，放好看的啦！
雖然，外面正下著大雨，但是等她的丈夫趙君烈用過她精心料理的晚餐，一定很開心呢！
君烈，我好愛好愛你，請你打開你的心門，請解開了苦毒的心鎖，你是我最愛的人°莫柔柔
夏季的莫家別墅，莫柔柔聽到她的生母要她學習將來接管莫家企業，成為莫家企業的執行長，而妹妹如依只要負責嫁給商場的貴公子，藉由商業聯姻光宗耀祖，擴大商業版圖。
莫柔柔才十六歲的高中生，享受青春期的自由自在，常去逛基隆廟口夜市吃當地小吃。
她的麻吉好友季芙芙則是同一所高中的
哈囉~ 大家的持股今天都好嗎~?! 過去幾個月的文章分享，會員們對於XQ的選股、指標、盤中監控等功能應該已經有許多操作經驗，且先前也有談過關於程式交易的一些概念。這個系列我們預計有三回，今天阿閎分享兩個指標訊號，而下回我們來實作這兩個訊號做自動交易進出場，最後一回我們再嘗試調整策略讓績效改善。
哈囉~ 大家的持股今天都好嗎~?! 過去幾個月的文章分享，會員們對於XQ的選股、指標、盤中監控等功能應該已經有許多操作經驗，且先前也有談過關於程式交易的一些概念。這個系列我們預計有三回，今天阿閎分享兩個指標訊號，而下回我們來實作這兩個訊號做自動交易進出場，最後一回我們再嘗試調整策略讓績效改善。
在初學程式的時候，我曾經看室友開發專案到一半時，突然坐在那發呆，於是我好奇一問，室友說：「我在等程式編譯完成啊。」
還記得當初還是程式小菜雞的我，懞懂無知的說：「編譯？哈哈哈，我們 JavaScript 都不需要編譯耶，可以直接跑在瀏覽器上。」
室友一臉莫名其妙地回我：「噢，是嗎⋯⋯」
從 Spyder 轉換至 VSCode 遇到了環境設置問題，因此打算好好面對以為只需要經歷一次的設置步驟。
網上許多教學文，發現了有不用使用Anaconda這個龐大的檔案去建立環境的方法-使用 venv 建立 virtual environments。
安裝python時要勾選加入環
*合作聲明與警語：
本文係由國泰世華銀行邀稿。
證券服務係由國泰世華銀行辦理共同行銷證券經紀開戶業務，定期定額(股)服務由國泰綜合證券提供。
剛出社會的時候，很常在各種 Podcast 或 YouTube 甚至是在朋友間聊天，都會聽到各種市場動態、理財話題，像是：聯準會降息或是近期哪些科
這陣子不少人都在晒2023年對帳單跟收益，相信引起了不少共鳴跟討論。無獨有偶的籌碼K線手機版也推出了回顧2023的功能，下面是連結，記得要用手機才能開啟喔：
https://chipk.page.link/NdhJ
你可以在透過這個連結，檢視籌碼K線提供的專屬你的2023回顧資料
光鮮亮麗的外表下，往往隱藏了最深層的醜陋。它們包裝自己，它們誇飾自己，深怕被世人識破自己的偽裝。何不停下腳步，看清楚事物的真相再出發，畢竟人世間不是缺少美，而是缺少發現。
紅塵間紛紛擾擾，從突如其來的相遇，到猝不及防的離別，許多人只是虛有其表罷了，他們像彩虹一樣，只不過是紅極一時，
這個古怪又畸形的老婦人――她通常被稱為《難看的公爵夫人》（The Ugly Duchess），同時也是約翰．田尼爾（Sir John Tenniel）創作《愛麗絲夢遊仙境》（Alice’s Adventures in Wonderland, 1865）書中駭人插圖的靈感來源，卻是來到特拉法加廣場（T
晚上七點半，莫柔柔穿著藍白圍裙，面帶笑容，為君烈煮晚餐，她的中餐和西餐証照，可不是拿好玩，放好看的啦！
雖然，外面正下著大雨，但是等她的丈夫趙君烈用過她精心料理的晚餐，一定很開心呢！
君烈，我好愛好愛你，請你打開你的心門，請解開了苦毒的心鎖，你是我最愛的人°莫柔柔
夏季的莫家別墅，莫柔柔聽到她的生母要她學習將來接管莫家企業，成為莫家企業的執行長，而妹妹如依只要負責嫁給商場的貴公子，藉由商業聯姻光宗耀祖，擴大商業版圖。
莫柔柔才十六歲的高中生，享受青春期的自由自在，常去逛基隆廟口夜市吃當地小吃。
她的麻吉好友季芙芙則是同一所高中的
哈囉~ 大家的持股今天都好嗎~?! 過去幾個月的文章分享，會員們對於XQ的選股、指標、盤中監控等功能應該已經有許多操作經驗，且先前也有談過關於程式交易的一些概念。這個系列我們預計有三回，今天阿閎分享兩個指標訊號，而下回我們來實作這兩個訊號做自動交易進出場，最後一回我們再嘗試調整策略讓績效改善。
哈囉~ 大家的持股今天都好嗎~?! 過去幾個月的文章分享，會員們對於XQ的選股、指標、盤中監控等功能應該已經有許多操作經驗，且先前也有談過關於程式交易的一些概念。這個系列我們預計有三回，今天阿閎分享兩個指標訊號，而下回我們來實作這兩個訊號做自動交易進出場，最後一回我們再嘗試調整策略讓績效改善。
在初學程式的時候，我曾經看室友開發專案到一半時，突然坐在那發呆，於是我好奇一問，室友說：「我在等程式編譯完成啊。」
還記得當初還是程式小菜雞的我，懞懂無知的說：「編譯？哈哈哈，我們 JavaScript 都不需要編譯耶，可以直接跑在瀏覽器上。」
室友一臉莫名其妙地回我：「噢，是嗎⋯⋯」
從 Spyder 轉換至 VSCode 遇到了環境設置問題，因此打算好好面對以為只需要經歷一次的設置步驟。
網上許多教學文，發現了有不用使用Anaconda這個龐大的檔案去建立環境的方法-使用 venv 建立 virtual environments。
安裝python時要勾選加入環