Timeモジュールを使ってPythonの実行時間を計測・比較してみた

こんにちは！！ようこそ、当ブログgcbgardenへ。管理人のsakurabaaa(@sakurabaaa_g)です。

本記事では、「Timeモジュール」を使ってPythonの実行（本記事では演算処理）にかかる時間を測定する方法を紹介します。そして、NumPyの強力さを証明します！！

感覚としてはストップウォッチのスタートとストップのようなイメージです。

数値計算ライブラリ NumPy とfor文でコーディングした場合では、天と地ほどの差が生じました。

Timeモジュールで実行時間を計測
- 環境
いまの時間を表示
NumPyとfor文で実行時間の比較
- 基本形
まとめ

Timeモジュールで実行時間を計測

まずは、実行環境についてです。

環境

Python3
Jupyter Notebook
NumPy

※本プログラムは、数値計算ライブラリや描画ライブラリなどが豊富なJupyter Notebookを使ってコードを実行しています。いますぐ結果をみてみたい方は「Jupyter Notebook」にアクセスし、「Try it in your browser」で実践してみてください。

いまの時間を表示

まずはTimeモジュールでいまの時間の結果を得る方法です。

<< 実行結果 >>

Mon Sep 11 21:03:39 2017

time.ctime()コマンドではいまその瞬間の時間を得ることができます。

NumPyとfor文で実行時間の比較

ここでは機械学習やデータサイエンスでよく使われる数値計算ライブラリNumPyを用いて、NumPyの強力さを示します。

time.time()コマンドを使って実行時間を計測します。

以下、time.time()について。

エポックからの秒数を浮動小数点数で返します。エポックの具体的な日付とうるう秒 (leap seconds) の扱いはプラットフォーム依存です。Windowsとほとんどの Unix システムでは、エポックは (UTC で) 1970 年 1 月 1 日 0 時 0 分 0 秒で、うるう秒はエポック秒の時間の勘定には入りません。これは一般に Unix 時間と呼ばれています。与えられたプラットフォームでエポックが何なのかを知るには、 time.gmtime(0) の値を見てください。
時刻は常に浮動小数点数で返されますが、すべてのシステムが 1 秒より高い精度で時刻を提供するとは限らないので注意してください。この関数が返す値は通常減少していくことはありませんが、この関数を 2 回呼び出し、その呼び出しの間にシステムクロックの時刻を巻き戻して設定した場合には、以前の呼び出しよりも低い値が返ることがあります。
time() が返す数値は、 gmtime() 関数に渡されて UTC の、あるいは localtime() 関数に渡されて現地時間の、より一般的な時間のフォーマット (つまり、年、月、日、時間など) に変換されているかもしれません。どちらの場合でも struct_time オブジェクトが返され、このオブジェクトの属性としてカレンダー日付の構成要素へアクセスできます。
参考16.3. time — 時刻データへのアクセスと変換