Но вот один цикл на N итераций по крайней мере в теории быстрее двух циклов по N итераций, вопрос только заметно ли это на практике, тут да, бенчить надо
если один цикл на N итераций по две операции, то в теории это то же самое что два цикла по N итераций по одной операции. что конечно не учитывает всякие низкоуровневые вещи типа локальности данных и кэшей процессора. но на то она и теория.