为什么for循环嵌套顺序会影响性能？

最新推荐文章于 2023-04-30 16:32:36 发布
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#开发语言 #python

本文探讨了Python中两种不同嵌套循环的执行效率。通过示例代码展示，比较了外层循环100次，内层循环100万次与外层循环100万次，内层循环100次的执行时间。分析了两种循环结构的判断次数和初始化次数对性能的影响。结果表明，循环结构的不同排列可以显著影响程序运行速度。 
import datetime
start2 = datetime.datetime.now()

count2 = 0
for i in range(100):
	for j in range(1000000):
		count2 += 1
end2 = datetime.datetime.now()

print(end2 - start2)

0:00:14.588081

start1 = datetime.datetime.now()

count1 = 0
for i in range(1000000):
	for j in range(100):
		count1 += 1
end1 = datetime.datetime.now()

print(end1 - start1)

原因一

对于第一种，判断 i <100,循环100次; 判断 j < 1000000,循环100*1000000次，判断次数一共为：100 + 100 * 1000000 = 1000000100 次

对于第二种，判断 i < 1000000, 循环1000000次，判断 j < 100,循环1000000*100次，判断次数一共为：1000000 + 1000000 * 100 = 101000000次

原因二

第一个循环的 i 的初始化次数是 100 次，j 的初始化次数是1000000 * 100次，一共100 + 100 * 1000000 = 1000000100 次。

第二个循环的 i 的初始化次数是 1000000 次，j 的初始化次数是 100 次，一共1000000 + 1000000 * 100 = 101000000次。

问题：是判断还是初始化呢？

Java for循环嵌套for循环，你需要懂的代码性能优化技巧
默默不代表沉默
03-14 1万+
Java for循环嵌套for循环 性能优化
第 50 题：为什么 for 循环嵌套顺序会影响性能？
qq_21774317的博客
09-16 430
核心：循环次数少的放在外层，减少内层变量的操作次数 // 嵌套方式一 function first() { let startTime = new Date().getTime(); for (let i = 0; i < 100; i++) { for (let j = 0; j < 1000; j++) { for (let k = 0; k < 10000; k++) {} } } let e
多线程执行同一函数出现执行时间也不一样的现象
weixin_44840658的博客
09-17 2946
问题： 双线程乃至4线程执行比较耗时的操作时，线程同时开始，线程结束时间不一样。表现现象如下： 1、执行for循环。for循环执行次数越少，多线程结束的时间差越小。同时开始的多线程执行同循环次数的单层for循环耗时比双层for循环结束时间差小。 2、执行图像处理算子时，图像像素越小，执行图像处理算子越快。通一图像像素时，执行简单的图像算子，多线程能同时开始与结束；多线程执行复杂的图像算子能同时开始，结束时间有时间差。 尝试解决方案： 双线程测试图像处理算子XxwImgOp。通过比较线程的开始...
两层for循环优化成一层for循环，时间复杂度直接降一个量级！
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04-30 3102
当存在两个嵌套的 for 循环时，时间复杂度将取决于循环嵌套的层数和循环内部执行的操作。如果内部操作的时间复杂度是 O(1)，则两个 for 循环的时间复杂度为 O(n^2)，其中 n 是集合中元素的数量。以下是两个list的嵌套循环，它计算了两个集合的笛卡尔积：
for循环嵌套带来的超长耗时
洲哥的博客
10-11 5848
1.场景描述 我们在做增量库存同步的时候，有这样的逻辑： (1).从库存系统拿到指定时间到当前时间期间库存变动的货品编码; (2).从本系统的数据库和redis中拿到本店铺的货品编码[涉及到重复铺货]； (3).取出两者的交集，就是本店铺中这段时间有库存变动的货品编码集合； (4).用这个交集做入参查询对应的库存； (5).将这个变动的库存送到淘宝平台； 2.故障现象 如果我们设定的时间距离当前...
for循环嵌套介绍文档.docx
11-28
1. 处理二维或多维数组或列表：二维数组如图像数据，可以看作是像素矩阵，使用for循环嵌套可以按行和列顺序访问每个像素点，进行图像处理等操作。 2. 打印图形：通过控制内外层循环的迭代逻辑，可以打印出各种图形，...
For循环嵌套要点和难点具体案例
05-15
For循环嵌套是指在一个for循环的循环体内部再包含一个或多个for循环。这种结构允许我们处理更复杂的问题，例如处理多维数组、矩阵运算等。嵌套循环的基本形式如下： ```python for 外层循环变量初始化; 外层条件...
嵌套For循环性能优化分析
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06-16 1万+
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多个for循环嵌套会影响速度
weixin_34186128的博客
04-29 1666
在复现Meta-SR的过程中，发现如果嵌套多个for 循环会使速度过慢。这是下面实验得出的结论： Corder = torch.ne(ouput[0,0,:,:],np.NAN)# Corder = []# for i in range(outH):# for j in range(outW):# i1,j1 = i//self.scale, j//self.scal...
嵌套For循环性能优化案例
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07-17 2502
[size=x-large][b]1 案例描述[/b][/size] 某日，在JavaEye上看到一道面试题，题目是这样的：请对以下的代码进行优化 [code="java"] for (int i = 0; i < 1000; i++) for (int j = 0; j < 100; j++) for (int k = 0; k < 10; k++) testFuncti...
for 循环嵌套性能的比较
lengxiao_wang的专栏
03-24 7849
有人对着汇编语言不够一屑，认为那已经是古老的低级语言，是当今的非主流语言，学了也不知道有什么用。是的，我们不得不承认，作为一门古老的语言，汇编已经完成了历史赋予它的使命，但是我们知道，我们现在所使用的任何高级语言在编译的时候都是被转化为汇编语言来执行的，也就是说，无论我们在上层做了何种的抽象，引入了多少新鲜的概念，作为一个程序员，我们的程序在最底层仍然是它，或许绝大部分的时间，我们无需关心它的存在
for循环优化_Python中的循环比较和性能
weixin_39747334的博客
11-21 1974
Python是当今最受欢迎的编程语言之一。这是一种具有优雅且易读语法的解释性高级语言。但是，Python通常比Java，C＃尤其是C，C ++或Fortran慢得多。有时性能问题和瓶颈可能会严重影响应用程序的可用性。幸运的是，在大多数情况下，有一些解决方案可以提高Python程序的性能。开发人员可以选择提高其代码速度。例如，一般建议是使用经过优化的Python内置或第三方例程，这些例程通...
python3性能还低吗_三个嵌套的for循环会降低性能 - python
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11-24 278
我想知道是否还有另一种方法可以像我在这里那样不使用3个嵌套的for循环来解决此问题？我知道，如果在足够大的列表上测试该方法，以这种方式嵌套循环很可能会引起很多问题。这是问题：from typing import Listdef can_pay_with_three_coins(denoms: List[int], amount: int) -> bool:"""Return True if and...
关于双重for循环效率的一些思考
qq_38392542的博客
04-20 1130
又回想起了当初写双重for循环的时候，以前看过相关文章，说是外小内大性能会比外大内小性能好，几乎99%的文章都是这么说的。 那么现在2020年这个结论还对吗，自己用jdk1.8试了试，例子的话就直接搬 @云海天教程网 的《Java for循环性能优化实现解析》里面的例子了。 public class sss { public static void main(String[] args) ...
浅谈for循环嵌套的效率
dxj7788的专栏
08-27 5716
今天做项目时遇到一个for循环的嵌套问题,一个循环次数多,一个次数少,怎样设计效率较高. 想起以前笔试时遇到过这个问题,当时由于时间仓促,没有细想,今天在实际代码中遇到这么问题,于是动笔算了下. 设两个循环次数分别为m、n，m为一个很大的数，n为一个较小的数。假设在m循环中第i(0 则大循环套小循环所需的运算次数y1=(i-1)*n+j;     小循环套大循环所需的运算次数y2=(j-1
在C语言中for循环嵌套的执行顺序
最新发布
11-05
<think>首先，用户的问题是关于C语言中for循环嵌套的执行顺序。用户引用了多个来源[1]到[5]，这些提供了相关信息。 我的系统指令： - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式。 - 独立公式使用$$...$$格式。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 引用的段落末尾自然地添加引用标识。 用户的历史消息： - 用户在系统级指令后，提供了引用内容。 - 用户当前的查询是：“我想了解C语言中for循环嵌套的执行顺序 请问C语言中for循环嵌套的执行顺序” 我需要结构化我的回答： 1. **清晰解释执行顺序**：基于引用和C语言知识，解释for循环嵌套的顺序。 2. **使用中文**：整个回答都要用中文。 3. **生成相关问题**：在回答结束后，添加相关问题。 4. **引用标识**：如果引用内容，末尾添加引用标识，如[^1]。 回顾引用内容： - [1]：描述了for嵌套的运行顺序：先运行外层for的初始化(1)，然后条件(2)；如果(2)真，则运行内层for的初始化(4)，然后条件(5)；如果(5)真，执行语句A，然后更新(6)，再回到(5)；如果(5)假，执行外层更新(3)，再回到(2)。当(2)假时，退出循环执行B。 - [2]：强调了循环嵌套是循环塞到另一个循环里。 - [3]：简要提到外层循环先输出，然后执行内层循环。 - [4]：类似[1]，描述了执行过程。 - [5]：提供了一个代码例子来解读执行流程。 核心点：for循环嵌套的执行顺序是：外层循环初始化 -> 外层条件检查 -> 如果真，进入内层循环 -> 内层初始化 -> 内层条件检查 -> 如果真，执行内层语句 -> 内层更新 -> 回到内层条件 -> 当内层条件假时，外层更新 -> 回到外层条件。 在回答中，我需要： - 解释清楚顺序。 - 使用代码示例来阐明。 - 确保语言清晰、逐步解释。 结构回答： 1. **引言**：简要介绍for循环嵌套。 2. **执行顺序详细解释**：一步一步描述。 3. **示例代码**：使用一个简单的C代码示例来说明。 4. **总结**：重申关键点。 5. **生成相关问题**：添加几个相关问题。 最终，添加相关问题。 回答内容大纲： - 开始：直接回答问题。 - 中间：分解步骤。 - 结尾：总结并添加问题。 确保行内数学格式：但在这个上下文中，可能没有数学表达式。如果有变量，使用$...$。 例如，提到变量时，如$i$和$j$。 引用标识：如果引用信息，在末尾添加[^n]。 现在，撰写回答。 </think>### C语言中for循环嵌套的执行顺序 在C语言中，`for`循环嵌套是指一个`for`循环的循环体中包含另一个`for`循环。这种结构常用于处理多维数据（如二维数组），但其执行顺序可能会让初学者感到困惑。下面我将基于C语言标准，结合引用内容，逐步解释其执行顺序。核心原则是：**外层循环完整执行一次，其内层循环会完整执行一轮**。每个`for`循环的结构为`for(初始化; 条件; 更新) { 循环体 }`。 #### 执行顺序的详细步骤 假设我们有两个`for`循环嵌套： ```c for (初始化1; 条件1; 更新1) { // 外层循环 for (初始化2; 条件2; 更新2) { // 内层循环 语句A; // 内层循环体 } 语句B; // 外层循环体的一部分（但不在内层循环内） } ``` 执行顺序遵循严格的线性流程（以下步骤基于引用[1]和[4]的总结）： 1. **初始化外层循环**：首先执行外层`for`的初始化表达式（如`int i=0;`）。 2. **检查外层条件**：评估条件1（如`i < n;`），如果为假（`false`），立即退出整个嵌套循环，执行后续代码（如`语句B`）。 3. **外层条件为真时的流程**：如果条件1为真（`true`），则： - **初始化内层循环**：执行内层`for`的初始化表达式（如`int j=0;`）。 - **检查内层条件**：评估条件2（如`j < m;`），如果为假，跳过内层循环体，执行外层更新（步骤6）。 - **内层条件为真时的循环**：如果条件2为真，则： - 执行内层循环体（`语句A`）。 - 执行内层更新表达式（如`j++`）。 - **重复检查内层条件**：返回步骤3（检查条件2），直到条件2为假。 - **内层循环结束后**：当条件2为假时，内层循环终止，程序执行外层更新（如`i++`）。 4. **返回外层条件**：执行完外层更新后，返回步骤2（检查条件1）。 5. **外层循环结束**：当条件1为假时，退出整个嵌套循环，执行后续代码（如`语句B`）。 整个过程类似于“时钟”：外层循环每“走一步”（一次迭代），内层循环会“走一圈”（完整执行所有迭代）。内层循环的初始化表达式只在外层循环首次进入时执行一次（因为初始化在循环开始前进行），之后每次外层循环迭代时，内层循环会重新初始化[^4]。 #### 示例代码说明 参考引用[5]的例子，我们修改一个更清晰的代码来演示： ```c #include <stdio.h> int main() { for (int i = 0; i < 2; i++) { // 外层循环 printf("外层开始: i=%d\n", i); // 外层语句 for (int j = 0; j < 2; j++) { // 内层循环 printf("内层: i=%d, j=%d\n", i, j); // 内层语句 } printf("外层结束: i=%d\n", i); // 外层语句 } return 0; } ``` **输出结果**： ``` 外层开始: i=0 内层: i=0, j=0 内层: i=0, j=1 外层结束: i=0 外层开始: i=1 内层: i=1, j=0 内层: i=1, j=1 外层结束: i=1 ``` **执行流程分析**： - 步骤1：初始化外层循环（`i=0`）。 - 步骤2：条件1为真（`i<2`），执行外层语句（打印"外层开始"）。 - 步骤3：初始化内层循环（`j=0`）。 - 步骤4：条件2为真（`j<2`），执行内层语句（打印"内层"）。 - 步骤5：执行内层更新（`j++`），返回检查条件2（`j=1`时仍为真）。 - 步骤6：内层条件假时（`j=2`），执行外层更新（`i++`），然后返回检查条件1。 - 外层循环迭代两次后结束。 关键点： - 内层循环的初始化（如`j=0`）在每次外层循环迭代时都会重新执行（因为它在内层`for`的开头），这确保内层循环每次都从头开始[^1]。 - 嵌套深度增加时（如三层循环），顺序同理：最外层循环控制次外层，次外层控制最内层。 - 性能考虑：嵌套循环的时间复杂度通常是$O(n \times m)$，其中$n$和$m$是循环次数，因此需避免过度嵌套以提升效率[^2]。 理解这个顺序有助于调试代码和提高编程逻辑性。记住，“看懂程序”的关键是像机器一样一步步模拟执行[^1]。
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