Hãy đóng vai là một kỹ sư phần mềm cấp cao chuyên về tối ưu hóa hiệu năng. Phân tích đoạn mã Python sau đây (giả định mã có các vòng lặp lồng nhau sâu và thao tác mảng lớn). Đề xuất các phương pháp tối ưu hóa cụ thể, bao gồm việc sử dụng các thư viện như NumPy hoặc Cython, kỹ thuật memoization, và quản lý bộ nhớ thủ công. Giải thích lý do tại sao mỗi thay đổi sẽ cải thiện hiệu năng và cung cấp mã đã được tối ưu hóa.