Сортировка по очень большим массивам numpy

Я новичок в Python (3.6) и в настоящее время использую его для анализа научных данных. Я воспользовался функцией поиска, но не смог найти ничего полезного, так как не уверен в терминах, используемых для описания этого типа сортировки. У меня есть массив numpy со значениями от 0 до ~ 40 000 000, длина которого составляет ~ 4 000 000 (list_a). У меня также есть второй массив такой же длины со значениями от 0 до 1000 (list_b), который соответствует первому массиву. Я хочу создать новый массив numpy (list_c) со значениями из list_a, которые имеют соответствующее значение в list_b за пределами определенного временного перехода.

import numpy as np
def function(list_a,list_b,timegate=(0,200)):
    list_c = np.array([])
    for x in range(len(list_a)):
        if list_a[x] in range (timegate[0],timegate[1]):
            list_c=np.append(list_c, list_b[x])
    return list_c

У меня есть эта функция, которая работает для массивов гораздо меньшей длины, но по мере того, как массивы становятся длиннее, она значительно замедляется. Я ищу способ ускорить этот процесс, если возможно, любая помощь будет принята с благодарностью.

Спасибо,

Иордания