模块介绍
Python 的 timeit
模块是用于测量小段代码执行时间的工具,非常适用于需要对代码性能进行评估和优化的场景。timeit
模块自 Python 2.3 版本开始被引入,默认集成在 Python 标准库中,因此无需安装额外的第三方库。无论是用于比较不同算法的执行效率,还是对于某段代码进行反复优化,timeit
都是开发者不可或缺的重要工具。
应用场景
timeit
模块主要用于以下应用场景:
- 性能分析:用于测量 Python 代码的执行时间,从而识别性能瓶颈。
- 算法比较:在多个实现之间进行比较,选择执行时间最短的实现版本。
- 优化验证:在代码优化前后,通过时间对比验证优化效果。
- 学习与教学:帮助初学者理解和感受不同算法或代码块的性能差异。
安装说明
timeit
模块是 Python 的标准库之一,不需要额外安装。只要确保您的 Python 版本在 2.3 及以上(推荐使用 Python 3.6 及以上版本),即可直接导入使用。
用法举例
示例一:基本用法
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| import timeit
def example_for_loop(): return [i for i in range(1000)]
time_taken = timeit.timeit('example_for_loop()', globals=globals(), number=1000)
print(f"执行时间:{time_taken}秒")
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注释:此代码测量通过 for 循环生成列表的时间,执行 1000 次。
示例二:比较不同方法的执行时间
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| import timeit
def list_comprehension(): return [i for i in range(1000)]
def traditional_loop(): result = [] for i in range(1000): result.append(i) return result
list_comp_time = timeit.timeit('list_comprehension()', globals=globals(), number=1000) traditional_time = timeit.timeit('traditional_loop()', globals=globals(), number=1000)
print(f"列表生成式执行时间:{list_comp_time}秒") print(f"传统循环执行时间:{traditional_time}秒")
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注释:此代码比较了列表生成式和传统循环两种方法生成列表的执行时间,分别执行 1000 次。
示例三:不同输入参数情况下的性能分析
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| import timeit
def sum_of_numbers(n): return sum(range(n))
time_1000 = timeit.timeit('sum_of_numbers(1000)', globals=globals(), number=1000) time_10000 = timeit.timeit('sum_of_numbers(10000)', globals=globals(), number=1000) time_100000 = timeit.timeit('sum_of_numbers(100000)', globals=globals(), number=1000)
print(f"输入1000的执行时间:{time_1000}秒") print(f"输入10000的执行时间:{time_10000}秒") print(f"输入100000的执行时间:{time_100000}秒")
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注释:此代码测量了求和函数在不同输入参数下的执行时间,分别执行 1000 次。
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