Pythonにおける掛け算と割り算の速度について

Pythonで数値計算を行う際、特に掛け算や割り算を行う際の速度は重要な要素となります。この記事では、Pythonでの掛け算と割り算の速度について、そしてそれらを高速化する方法について解説します。

掛け算と割り算の速度

Pythonでの掛け算と割り算の速度は、使用するモジュールによって大きく変わります。具体的には、floatの計算、Decimalの計算、Fractionの計算の順に計算速度が遅くなります。

import time
from decimal import Decimal
from fractions import Fraction

t1 = time.time()
for i in range(2, 80000):
    a = float('{}.{}'.format(i, i)) / float('{}.{}'.format(i-1, i-1))
t2 = time.time()
elapsed_time = t2-t1
print('float経過時間：{}'.format(elapsed_time))

t1 = time.time()
for i in range(2, 80000):
    a = Decimal('{}.{}'.format(i, i)) / Decimal('{}.{}'.format(i-1, i-1))
t2 = time.time()
elapsed_time = t2-t1
print('Decimal経過時間：{}'.format(elapsed_time))

t1 = time.time()
for i in range(2, 80000):
    a = Fraction('{}.{}'.format(i, i)) / Fraction('{}.{}'.format(i-1, i-1))
t2 = time.time()
elapsed_time = t2-t1
print('Fraction経過時間：{}'.format(elapsed_time))

上記のコードは、float、Decimal、Fractionを用いた割り算の速度を比較するものです。結果として、floatが最も速く、Decimalも比較的速いですが、Fractionは非常に遅いことがわかります。

高速化の方法

計算速度を向上させるためには、適切なモジュールを選択することが重要です。具体的には、以下のように選択することが推奨されています。

• 誤差を許容できる場合：そのまま計算する
• 少数ありの数値計算 (割り算がない場合)：Decimalを使う
• 割り算がある数値計算：Fractionを使う

以上、Pythonにおける掛け算と割り算の速度について、そしてそれらを高速化する方法について解説しました。これらの知識を活用して、Pythonでの数値計算をより効率的に行うことができます。