{"id":1135,"date":"2021-08-23T16:38:37","date_gmt":"2021-08-23T19:38:37","guid":{"rendered":"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/?p=1135"},"modified":"2021-08-23T19:04:58","modified_gmt":"2021-08-23T22:04:58","slug":"oque-mais-rapido-laco-while-for","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.galirows.com.br\/meublog\/programacao\/oque-mais-rapido-laco-while-for\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 mais r\u00e1pido: um la\u00e7o while ou um la\u00e7o for?"},"content":{"rendered":"\n

Existe diferen\u00e7a no tempo de processamento utilizando um la\u00e7o de repeti\u00e7\u00e3o for <\/em>ou while<\/em>. Ou seja, a escolha do la\u00e7o de repeti\u00e7\u00e3o impacta no desempenho do c\u00f3digo?<\/p>\n\n\n\n

Sim, existe diferen\u00e7a, dependendo da linguagem de programa\u00e7\u00e3o utilizada.<\/p>\n\n\n\n

Mostro aqui a diferen\u00e7a nas linguagens de programa\u00e7\u00e3o C e Python e tamb\u00e9m aproveito para comentar sobre o processo de avaliar o tempo de execu\u00e7\u00e3o de um c\u00f3digo. No final desse post tamb\u00e9m trago um v\u00eddeo explicativo.<\/p>\n\n\n\n

Para isso proponho uma opera\u00e7\u00e3o bastante simples, que incrementa um contador v\u00e1rias vezes, utilizando os dois la\u00e7os de repeti\u00e7\u00e3o. O c\u00f3digo \u00e9 sintetizado na figura a seguir.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n

Para calcular o tempo de execu\u00e7\u00e3o de cada trecho de c\u00f3digo na linguagem C, utilizei a fun\u00e7\u00e3o clock(), que retorna o n\u00famero de tiques do rel\u00f3gio. Essa fun\u00e7\u00e3o faz parte da biblioteca time.h. Nas linhas 11 e 15 eu utilizo a fun\u00e7\u00e3o para pegar o tique da CPU naquele instante da execu\u00e7\u00e3o (imediatamente antes e imediatamente depois do bloco de repeti\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Na linha 16 eu dividi a diferen\u00e7a entre os momentos da execu\u00e7\u00e3o e dividi pela constante CLOCKS_PER_SEC para obter quanto tempo, em segundos, o programa est\u00e1 em execu\u00e7\u00e3o. A fun\u00e7\u00e3o clock() retorna um clock_t<\/em>, que \u00e9 um valor long int<\/em>, assim como a constante CLOCKS_PER_SEC. Sendo assim, para fazer essa divis\u00e3o \u00e9 preciso fazer um casting (no caso, fiz o casting no numerador). <\/p>\n\n\n\n

Veja que, al\u00e9m de executar cada bloco de repeti\u00e7\u00e3o cem milh\u00f5es de vezes, fiz isso 10 vezes (pelo while <\/em>na linha 10).<\/p>\n\n\n\n

C\u00f3digo em linguagem C<\/h2>\n\n\n\n
#include <stdio.h>\n#include <time.h>\n#define TAM 100000000\n\nint main(void) {\n    int i, j=0, cont=0;\n    double tempo, total1=0, total2=0;\n    clock_t start, end;\n\n    while (j < 10) {\n        start = clock();\n        for (i = 0; i < TAM; i++) {\n            cont++;\n        }\n        end = clock();\n        tempo = (double)(end - start)\/CLOCKS_PER_SEC;\n        printf(\"Tempo 1: %.3f segundos.\\n\", tempo);\n        total1+=tempo;\n        \/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\n        i = 0;\n        cont=0;\n        start = clock();\n        while (i < TAM) {\n            cont++;\n            i++;\n        }\n        end = clock();\n        tempo = (double)(end - start)\/CLOCKS_PER_SEC;\n        printf(\"Tempo 2: %.3f segundos.\\n\", tempo);\n        total2+=tempo;\n\n        j++;\n    }\n\n    printf(\"%.3f segundos.\\n%.3f segundos.\\n\", total1,total2);\n    printf(\"%.3f segundos.\\n\", total1-total2);\n\n    return 0;\n}<\/code><\/pre>\n\n\n\n
Para calcular o tempo de execu\u00e7\u00e3o em Python eu utilizei a biblioteca timeit <\/em>(link para a documenta\u00e7\u00e3o<\/a>). Usei a fun\u00e7\u00e3o timeit() da biblioteca para avalia\u00e7\u00e3o do tempo de execu\u00e7\u00e3o do c\u00f3digo. Para isso precisei colocar os dois blocos de repeti\u00e7\u00e3o dentro de fun\u00e7\u00f5es para serem chamadas pela timeit().<\/p>\n\n\n\n
C\u00f3digo em linguagem Python<\/h2>\n\n\n\n
import timeit\n\nTAM = 100000000\n\ndef while_loop():\n    i = 0\n    cont = 0\n    while i < TAM:\n        cont += 1\n        i += 1\n    return cont\n\n\ndef for_loop():\n    cont = 0\n    for i in range(TAM):\n        cont += 1\n    return cont\n\nprint('while\\t\\t', timeit.timeit(while_loop, number=10))\nprint('for\\t\\t',   timeit.timeit(for_loop, number=10))<\/code><\/pre>\n\n\n\n
Sobre o desempenho das estruturas de repeti\u00e7\u00e3o em Python, recomendo conferir o v\u00eddeo The Fastest Way to Loop in Python – An Unfortunate Truth.<\/a> O v\u00eddeo mostrar outras avalia\u00e7\u00f5es de desempenho e foi de onde me inspirei para fazer essa minha explica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n
Para finalizar, segue um v\u00eddeo onde explico o processo, mostrando e comentando os resultados dos c\u00f3digos.<\/p>\n\n\n\n
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