Plotting line plot in Python matplot for array with billion entries, run out of RAM

In the below code, I create a big array, and I want to plot it as a line plot. I must use numpy’s memory mapped arrays that I learned about here to even create the array (and the x-values). This post Plotting a large number of points using matplotlib and running out of memory has the same issue, but not with a line plot, and I’m afraid I couldn’t figure out how to use those ideas to get my line plot to work. (Using the tqdm package to track progress of my loops, it seems that both loops complete, and then while drawing, the RAM explodes.)

I am running this on Google Colab, and everything is fine until drawing the matplot picture, and I don’t understand how this could possibly be an issue because ultimately it’s just producing some .png file, dot by dot and line by line, which can’t be that large/memory intensive!

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from tqdm import tqdm

width = 40
height = 8
transition = 0.9
chunk_size = int(1E6)  # Define a chunk size for processing data

n = int(1E8)

def calculate_array(n, tr, filename):
    a = np.memmap(filename, dtype='float64', mode='w+', shape=(n + 1,))
    if tr<1:
        for k in range(n, int(n * tr), -1):
            a[k] = 1 / (1 - tr) * (n - k) / n
    elif tr==1:
        a[n]=1

    for k in tqdm(range(int(n * tr), 0, -1), desc=f"Calculating array for t={tr}"):
        a[k] = 17 # of course in reality it's more complicated but let us cast aside those details
    
    a.flush()  # Ensure changes are written to disk

# Values of t to be used
t_values = [1, 0.99, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5]

# Create a memory-mapped file for x_values
x_filename = "x_values.dat"
x_values = np.memmap(x_filename, dtype='int64', mode='w+', shape=(n + 1,))
x_values[:] = np.arange(n + 1)
x_values.flush()

# Plot with both log axes
for t in t_values:
    plt.figure(figsize=(width, 8))
    filename = f"array_t_{t}.dat"
    calculate_array(n, t, filename)
    
    # Open the memory-mapped arrays for reading
    a = np.memmap(filename, dtype='float64', mode='r', shape=(n + 1,))
    x_values = np.memmap(x_filename, dtype='int64', mode='r', shape=(n + 1,))
    
    # Plot in chunks
    for start in tqdm(range(1, n, chunk_size), desc=f"Plotting array for t={t}"):
        end = min(start + chunk_size, n)
        x_chunk = x_values[start:end]
        y_chunk = a[start:end]
        
        plt.scatter(x_chunk, y_chunk, s=1, c='blue')
        
        # For the first chunk, connect the last point of the previous chunk
        if start > 1:
            plt.plot(x_values[start-1:end], a[start-1:end], linestyle='-', alpha=0.6, color='blue')
        else:
            plt.plot(x_chunk, y_chunk, linestyle='-', alpha=0.6, color='blue')
    
    plt.xscale('log')
    plt.xlabel('Index (log scale)')
    plt.yscale('symlog')
    plt.ylabel('a(k) (symlog scale)')
    plt.title(f'Individual Plot of the array a with both axes in log scale for t={t}')
    plt.legend([f't={t}'])
    plt.grid(True)
    plt.show()

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật