2024.6.19 プログラムの高速化に関する知見（演算）

基本となるコード、整数の加算を１億回行っている。

code:jikoku1.py

import time

loopmax = 1000000000

count = 0

time_p1 = time.process_time()

#

for i in range(loopmax):

count += 1

#

time_p2 = time.process_time() - time_p1

print(count)

print('CPU時間', time_p2)

結果

code:result1.txt

1000000000

CPU時間 28.5644801

浮動小数点数の掛算を追加する。

code:jikoku2.py

import time

loopmax = 1000000000

count = 0

sum = 0. # (A)

time_p1 = time.process_time()

#

for i in range(loopmax):

count += 1

sum *=1.0001 # (A')

#

time_p2 = time.process_time() - time_p1

print(count)

print('CPU時間', time_p2)

結果

code:result2.txt

1000000000

CPU時間 44.7181469

除算を追加する。

code:jikan3.py

import time

loopmax = 1000000000

count = 0

sum = 0.

time_p1 = time.process_time()

#

for i in range(loopmax):

count += 1

sum *= 1.0001

sum /= 1.001 # (B)

#

time_p2 = time.process_time() - time_p1

print(count, sum)

print('CPU時間', time_p2)

結果

code:result3.txt

1000000000 0.0

CPU時間 58.5184636

table:比較

加算 28.56

加算＋乗算 44.71 1.5倍

加算＋乗算＋乗算 58.51 2.04倍

計算回数が多い場合には、単純な演算であっても計算時間に無視できない影響が出ることを覚えておこう。