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python - 为什么第二个代码段比第一个运行得快得多？

问题描述

我对同一功能有两种不同的看法：

def is_prime(number):
    for denominator in range(2, number):
        if denominator ** 2 > number:
            return True
        if number % denominator == 0:
            return False
    return True

和

def is_prime(number):
    denominator = 2
    while denominator ** 2 <= number:
        if number % denominator == 0:
            return False
        denominator += 1
    return True

第一个代码块用于测试前 10**5 个数字大约需要 30 秒才能完成，第二个大约需要 350 毫秒。对于所有测试用例，两者都得出相同的答案。
为什么性能差异如此之大？

注意：这个怪癖不属于 ctypes 导入的测试性能，我知道 range(math.sqrt(number)) 更快，我们可以使用 Fermat 小定理使其更快。

标签： python

解决方案

虽然片段 1 确实有更多的指令要执行，但两条if语句只会使那些 if 语句的执行时间加倍（我在这里仅将其用作相对术语）。您的大部分速度都在for循环中丢失：

python -m timeit -s 'i=0' 'for x in range(1000): i+=1' 
10000 loops, best of 3: 46.4 usec per loop

python -m timeit -s 'i=0' 'while i<1000: i+=1' 
10000 loops, best of 3: 0.0299 usec per loop

您在for循环中损失了多个数量级，因此该if语句相对无关紧要：

python -m timeit -s 'x=1; y=4' 'x<y'
10000000 loops, best of 3: 0.0256 usec per loop

但是，我要指出的是，python3range和 python2就是这种情况xrange。如果您使用的是 python2 range，正如@jdowner 指出的那样，您将提前生成整个数字列表

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