算法的时间复杂性

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常用算法时间复杂度

常用算法时间复杂度

常用算法时间复杂度在计算机科学领域中,算法是解决问题的一种方法。

算法的好坏不仅与其解决问题的准确性相关,而且和其所需的时间和空间复杂度也有关。

时间复杂度是度量算法执行所需时间的数量级,通常用大O符号表示,因此也被称为大O复杂度。

下面介绍一些常用算法的时间复杂度。

1. 常数时间复杂度(O(1))此类算法与输入规模大小无关,执行时间始终相同。

例如,访问数组的某个元素,可以通过索引直接访问,不需要循环遍历整个数组。

2. 线性时间复杂度(O(n))此类算法的执行时间与输入规模成线性关系。

例如,遍历一个数组,需要循环访问每个元素一次,时间复杂度为O(n)。

3. 对数时间复杂度(O(logn))此类算法的执行时间与输入规模成对数关系。

例如,二分查找算法,每次执行都能将待查找元素的搜索区间缩小一半,因此时间复杂度为O(logn)。

4. 平方时间复杂度(O(n^2))此类算法的执行时间与输入规模的平方成正比。

例如,嵌套循环遍历二维数组,需要执行n*n次操作,时间复杂度为O(n^2)。

5. 立方时间复杂度(O(n^3))此类算法的执行时间与输入规模的立方成正比。

例如,嵌套循环遍历三维数组,需要执行n*n*n次操作,时间复杂度为O(n^3)。

6. 指数时间复杂度(O(2^n))此类算法的执行时间随着输入规模的增加呈指数级增长。

例如,求解某些NP问题(非确定性多项式问题)的暴力搜索算法,时间复杂度为O(2^n)。

7. 阶乘时间复杂度(O(n!))此类算法的执行时间随着输入规模的增加呈阶乘级增长。

例如,通过枚举法求解某些问题,每次需要执行n!次操作,时间复杂度为O(n!)。

在实际应用中,时间复杂度是衡量算法效率的重要指标,因此开发人员需要在设计时考虑时间复杂度优化问题。

如果算法复杂度较高,可能会导致程序执行时间过长,甚至无法正常运行。

因此,开发人员需要根据具体情况来选择合适的算法,以达到更好的性能要求。

算法的时间复杂度是指什么

算法的时间复杂度是指什么

算法的时间复杂度是指什么时间复杂度通常用大O符号表示。

大O表示法表示算法运行时间的上界,即算法最坏情况下的运行时间。

时间复杂度可以分为几个级别,如常数时间O(1)、对数时间O(log n)、线性时间O(n)、线性对数时间O(n log n)、平方时间O(n^2)等。

这些时间复杂度级别代表了问题规模增长时算法所需时间的不同变化速度。

在分析算法的时间复杂度时,通常关注的是算法运行时间随问题规模n的增长而变化的趋势,而不关注具体的运行时间。

因此,时间复杂度是一种抽象的概念,用于比较不同算法的运行效率。

1.基本操作数计数法:通过统计算法执行的基本操作数来估计算法的时间复杂度。

基本操作就是算法中最频繁执行的操作,例如赋值、比较、加法、乘法等。

基本操作数计数法的思路是,通过对算法中的基本操作进行计数,然后选择基本操作数最大的那一部分作为算法的时间复杂度。

2.事后统计法:通过实际运行算法并统计其执行时间来估计算法的时间复杂度。

这种方法通常用于验证理论上估计的时间复杂度是否准确。

然而,事后统计法只能得到特定输入情况下的时间复杂度,不能推断出算法的一般情况下的时间复杂度。

3.算法复杂度分析法:通过对算法中各个语句进行分析,得出算法的时间复杂度。

这种方法可以用数学方法推导出时间复杂度的表达式,通常使用数学归纳法、递推关系、循环求和等方法进行分析。

算法的时间复杂度对于衡量算法的效率非常重要。

较低的时间复杂度意味着算法可以在更短的时间内处理更大规模的问题。

因此,选择合适的算法设计和算法优化可以提高程序的运行效率,并减少资源消耗,对于大规模数据处理和系统性能优化至关重要。

算法分类,时间复杂度,空间复杂度,优化算法

算法分类,时间复杂度,空间复杂度,优化算法

算法分类,时间复杂度,空间复杂度,优化算法算法 今天给⼤家带来⼀篇关于算法排序的分类,算法的时间复杂度,空间复杂度,还有怎么去优化算法的⽂章,喜欢的话,可以关注,有什么问题,可以评论区提问,可以与我私信,有什么好的意见,欢迎提出.前⾔: 算法的复杂度分为时间复杂度与空间复杂度,时间复杂度指执⾏算法需要需要的计算⼯作量,空间复杂度值执⾏算法需要的内存量,可能在运⾏⼀些⼩数据的时候,⼤家体会不到算法的时间与空间带来的体验. 优化算法就是将算法的时间优化到最快,将空间优化到最⼩,假如你写的mod能够将百度游览器的搜索时间提升0.5秒,那都是特别厉害的成绩.本章内容: 1,算法有哪些 2,时间复杂度,空间复杂度 3,优化算法 4,算法实例⼀,算法有哪些 常见的算法有冒泡排序,快排,归并,希尔,插⼊,⼆分法,选择排序,⼴度优先搜索,贪婪算法,这些都是新⼿⼊门必须要了解的,你可以不会,但是你必须要知道他是怎么做到的,原理是什么,今天就给⼤家讲⼀讲我们常⽤的冒泡排序,选择排序,这两个排序算法,1,冒泡排序(Bubble Sort), 为什么叫他冒泡排序呢? 因为他就像是从海底往海⾯升起的⽓泡⼀样,从⼩到⼤,将要排序的数从⼩到⼤排序,冒泡的原理: 他会⼀次⽐较两个数字,如果他们的顺序错误,就将其调换位置,如果排序正确的话,就⽐较下⼀个,然后重复的进⾏,直到⽐较完毕,这个算法的名字也是这样由来的,越⼤的数字,就会慢慢的'浮'到最顶端. 好了该上代码了,下⾯就是冒泡排序的代码,冒泡相对于其他的排序算法来说,⽐较的简单,⽐较好理解,运算起来也是⽐较迅速的,⽐较稳定,在⼯作中也会经常⽤到,推荐使⽤# 冒泡排序def bubble_sort(alist):n = len(alist)# 循环遍历,找到当前列表中最⼤的数值for i in range(n-1):# 遍历⽆序序列for j in range(n-1-i):# 判断当前节点是否⼤于后续节点,如果⼤于后续节点则对调if alist[j] > alist[j+1]:alist[j], alist[j+1] = alist[j+1], alist[j]if__name__ == '__main__':alist = [12,34,21,56,78,90,87,65,43,21]bubble_sort(alist)print(alist)# 最坏时间复杂度: O(n^2)# 最优时间复杂度: O(n)# # 算法稳定性:稳定2,选择排序(selection sort) 选择排序(selection sort)是⼀种简单直观的排序⽅法, 他的原理是在要排序的数列中找到最⼤或者最⼩的元素,放在列表的起始位置,然后从其他⾥找到第⼆⼤,然后第三⼤,依次排序,依次类,直到排完, 选择排序的优点是数据移动, 在排序中,每个元素交换时,⾄少有⼀个元素移动,因此N个元素进⾏排序,就会移动 1--N 次,在所有依靠移动元素来排序的算法中,选择排序是⽐较优秀的⼀种选择排序时间复杂度与稳定性:最优时间复杂度: O(n2)最坏时间复杂度:O(n2)算法稳定性 :不稳定(考虑每次升序选择最⼤的时候)# if alist[j] < alist[min_index]:# min_index = j## # 判断min_index索引是否相同,不相同,做数值交换# if i != min_index:# alist[i],alist[min_index] = alist[min_index],alist[i]### if __name__ == '__main__':# alist = [12,34,56,78,90,87,65,43,21]# # alist = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]# select_sort(alist)# print(alist)# O(n^2)# 不稳定def select_sort(alist):"""选择排序"""n = len(alist)for i in range(n - 1):min_index = i # 最⼩值位置索引、下标for j in range(i+1, n):if alist[j] < alist[min_index]:min_index = j# 判断min_index ,如果和初始值不相同,作数值交换if min_index != i:alist[i], alist[min_index] = alist[min_index],alist[i]if__name__ == '__main__':alist = [8,10,15,30,25,90,66,2,999]select_sort(alist)print(alist)这是⼀些算法的时间复杂度与稳定性时间复杂度,空间复杂度 接下来就要来说说时间复杂度与空间复杂度: 时间复杂度就是假如你泡茶,从开始泡,到你喝完茶,⼀共⽤了多长时间,你中间要执⾏很多步骤,取茶叶,烧⽔,上厕所,接电话,这些都是要花时间的,在算法中,时间复杂度分为 O(1)最快 , O(nn)最慢,O(1) < O(logn) <O(n)<O(n2)<O(n3)<O(2n) <O(nn) ⼀般游览器的速度都在O(n),做我们这⼀⾏,要注意客户体验,如果你程序的运⾏特别慢,估计别⼈来⼀次,以后再也不会来了下⾯给⼤家找了张如何计算时间复杂度的图⽚: 空间复杂度(space complexity) ,执⾏时所需要占的储存空间,记做 s(n)=O(f(n)),其中n是为算法的⼤⼩, 空间复杂度绝对是效率的杀⼿,曾经看过⼀遍⽤插⼊算法的代码,来解释空间复杂度的,觉得特别厉害,我就⽐较low了,只能给⼤家简单的总结⼀下我遇到的空间复杂度了, ⼀般来说,算法的空间复杂度值得是辅助空间,⽐如:⼀组数字,时间复杂度O(n),⼆维数组a[n][m] :那么他的空间复杂度就是O(n*m) ,因为变量的内存是⾃动分配的,第⼀个的定义是循环⾥⾯的,所以是n*O(1) ,如果第⼆个循环在外边,那么就是1*O(1) ,这⾥也只是⼀个了解性的东西,如果你的⼯作中很少⽤到,那么没有必要深究,因为⽤的真的很少优化算法这边带来了代码,你们在复制下来了python上运⾏⼀下,看⼀下⽤的时间与不同, ⾃然就懂了,这是未优化的算法''已知有a,b,c三个数,都是0-1000之内的数,且: a+b+c=1000 ⽽且 a**2+b**2=c**2 ,求a,b,c⼀共有多少种组合'''# 在这⾥加⼀个时间模块,待会好计算出结果import time# 记录开头时间start_time=time.time()# 把a,b,c循环出来for a in range(1001):for b in range(1001):for c in range(100):# 判断他主公式第⼀次,并未优化if a+b+c==1000 and a**2 + b**2 == c**2 :# 打印print("a=" ,a)print("b=" ,b)print("c=" ,c)else:passstop_time = time.time()print('⼀共耗时: %f'%(stop_time-start_time))# ⼀共耗时 156.875001秒这是第⼀次优化import time# 记录开头时间start_time=time.time()# 把a,b,c循环出来for a in range(1001):# 这⾥改成1001-a之后,他就不⽤再循环b了for b in range(1001-a):for c in range(100):# 判断他主公式第⼆次,优化了b,if a+b+c==1000 and a**2 + b**2 == c**2 :print("a=" ,a)print("b=" ,b)print("c=" ,c)else:passstop_time = time.time()print('⼀共耗时: %f'%(stop_time-start_time))# ⼀共耗时 50.557070秒最后⼀次优化import time# 记录开头时间start_time=time.time()# 把a,b,c循环出来for a in range(1001):for b in range(1001-a):c=1000 - a - b# 判断他主公式第三次,优化了b和cif a+b+c==1000 and a**2 + b**2 == c**2 :print("a=" ,a)print("b=" ,b)print("c=" ,c)else:passstop_time = time.time()print('⼀共耗时: %f'%(stop_time-start_time))# ⼀共耗时 2.551449秒从156秒优化到l2秒, 基本运算总数 * 基本运算耗时 = 运算时间这之间的耗时和你的机器有着很⼤的关系今天是12⽉30⽇,明天就要跨年了,祝⼤家2019年事业有成,⼯资直线上升,早⽇脱单,。

算法的时间复杂度实验报告

算法的时间复杂度实验报告

实验一算法的时间复杂度一、实验目的与要求熟悉C/C++语言的集成开发环境;通过本实验加深对算法分析基础知识的理解。

软件环境:操作系统:windows7 旗舰版集成开发环境:visual studio 2010 旗舰版硬件环境:处理器:因特尔Core i3 M 380内存:2GB二、实验内容:掌握算法分析的基本方法,并结合具体的问题深入认识算法的时间复杂度分析。

三、实验题定义一个足够大的整型数组,并分别用起泡排序、简单选择排序、快速排序和归并排序对数组中的数据进行排序(按从小到大的顺序排序),记录每种算法的实际耗时,并结合数据结构中的知识对算法的时间复杂度分析进行说明。

实验数据分两种情况:1、数组中的数据随机生成;2、数组中的数据已经是非递减有序。

四、实验步骤理解算法思想和问题要求;编程实现题目要求;上机输入和调试自己所编的程序;验证分析实验结果;整理出实验报告。

五、实验程序#include<>#include<>#include<iostream>#include<> 组大小ARRAY_MAXSIZE为10000如下:2.数组大小ARRAY_MAXSIZE为8000如下3.数组大小ARRAY_MAXSIZE为5000如下:六、实验分析1、各算法时间时间消耗图2、各算法时间性能分析表:3、分析与说明:由算法时间复杂度表分析,起泡排序在最好情况下时间性能好,最坏情况和平均情况和选择排序一样,选择排序的时间性能都不高,均为O(n2),根据平均情况来看,快速排序和归并排序的时间性能一样,且最坏情况时归并排序优于快速排序。

对于随机数组序列,数组大小为10000,8000,5000时候,归并排序算法执行时间和快速排序时间都相对较短,简单选择排序缓慢,而起泡排序则是最耗时的。

但是当数组由10000变到5000时,归并排序的时间性能变化不大,而快速排序时间性能提高很多,起泡排序时间性能下降慢,所以起泡排序在随机序列中的性能不高。

算法的时间复杂度和空间复杂度-总结

算法的时间复杂度和空间复杂度-总结

算法的时间复杂度和空间复杂度-总结通常,对于一个给定的算法,我们要做两项分析。

第一是从数学上证明算法的正确性,这一步主要用到形式化证明的方法及相关推理模式,如循环不变式、数学归纳法等。

而在证明算法是正确的基础上,第二部就是分析算法的时间复杂度。

算法的时间复杂度反映了程序执行时间随输入规模增长而增长的量级,在很大程度上能很好反映出算法的优劣与否。

因此,作为程序员,掌握基本的算法时间复杂度分析方法是很有必要的。

算法执行时间需通过依据该算法编制的程序在计算机上运行时所消耗的时间来度量。

而度量一个程序的执行时间通常有两种方法。

一、事后统计的方法这种方法可行,但不是一个好的方法。

该方法有两个缺陷:一是要想对设计的算法的运行性能进行评测,必须先依据算法编制相应的程序并实际运行;二是所得时间的统计量依赖于计算机的硬件、软件等环境因素,有时容易掩盖算法本身的优势。

二、事前分析估算的方法因事后统计方法更多的依赖于计算机的硬件、软件等环境因素,有时容易掩盖算法本身的优劣。

因此人们常常采用事前分析估算的方法。

在编写程序前,依据统计方法对算法进行估算。

一个用高级语言编写的程序在计算机上运行时所消耗的时间取决于下列因素:(1). 算法采用的策略、方法;(2). 编译产生的代码质量;(3). 问题的输入规模;(4). 机器执行指令的速度。

一个算法是由控制结构(顺序、分支和循环3种)和原操作(指固有数据类型的操作)构成的,则算法时间取决于两者的综合效果。

为了便于比较同一个问题的不同算法,通常的做法是,从算法中选取一种对于所研究的问题(或算法类型)来说是基本操作的原操作,以该基本操作的重复执行的次数作为算法的时间量度。

1、时间复杂度(1)时间频度一个算法执行所耗费的时间,从理论上是不能算出来的,必须上机运行测试才能知道。

但我们不可能也没有必要对每个算法都上机测试,只需知道哪个算法花费的时间多,哪个算法花费的时间少就可以了。

并且一个算法花费的时间与算法中语句的执行次数成正比例,哪个算法中语句执行次数多,它花费时间就多。

时间的复杂度详解

时间的复杂度详解

时间的复杂度详解时间复杂度是衡量算法运行时间的一种度量方式,用大O符号(O)来表示。

它描述了算法所需的计算步骤数随问题规模的增长率。

在计算机科学中,时间复杂度主要关注的是算法在处理大规模问题时所需的时间。

为了更好地理解时间复杂度,我们需要先了解一些基本概念。

1.基本操作在算法中,基本操作是指运算的最小单位。

它们通常是赋值、比较、运算、访问数组元素等。

基本操作的数量是衡量算法运行时间的关键。

2.渐近表示法时间复杂度使用大O符号来表示,表示算法运行时间的上界。

例如,如果一个算法的时间复杂度为O(n),意味着算法的运行时间最多是输入规模n的某个常数倍。

大O符号忽略了低阶项和常数项,只关注随问题规模增长最快的那一项。

下面我们来详细讨论几个常见的时间复杂度。

1.常数时间复杂度O(1)无论输入规模大小,常数时间复杂度的算法都具有固定的运行时间。

例如,访问数组元素或者执行一个赋值语句。

常数时间复杂度通常是最理想的情况,但在实际中很难实现。

2.线性时间复杂度O(n)线性时间复杂度表示随着输入规模n的增长,算法的运行时间也会线性增长。

例如,遍历一个数组或者链表中的所有元素。

每个元素都需要进行常数次的基本操作,所以总的时间复杂度为O(n)。

3.对数时间复杂度O(log n)对数时间复杂度通常出现在数据规模减半的情况下。

例如,在二分查找算法中,每次查找都可以将问题规模减半。

对数时间复杂度的算法是非常高效的,因为随着问题规模的增长,算法的运行时间只会以对数方式增长。

4.平方时间复杂度O(n^2)平方时间复杂度表示随着输入规模n的增长,算法的运行时间会呈平方级别增长。

例如,嵌套循环中的每次迭代都需要进行常数次的基本操作。

平方时间复杂度的算法常常效率较低,通常不适用于处理大规模问题。

5.指数时间复杂度O(2^n)指数时间复杂度表示随着输入规模n的增长,算法的运行时间呈指数级别增长。

例如,在TSP(旅行商问题)的暴力求解方法中,对于每个城市,旅行商都需要选择下一个未访问的城市,因此总的时间复杂度会呈指数级别增长。

KMP算法的时间复杂度

KMP算法的时间复杂度

KMP算法的时间复杂度KMP算法是一种字符串匹配算法,它可以在一个主串中高效地查找所有匹配某个模式串的位置。

在计算机科学中,算法的时间复杂度是衡量算法执行时间与输入规模之间关系的度量。

在本文中,我们将深入探讨KMP算法的时间复杂度。

KMP算法的时间复杂度可通过三个方面来分析:预处理阶段的时间复杂度、匹配阶段的时间复杂度以及总体时间复杂度。

1. 预处理阶段的时间复杂度在KMP算法中,要先对模式串进行预处理,生成部分匹配表(Partial Match Table),也称为最长公共前后缀表(Longest Proper Prefix which is also Sufix,简称为LPS表)。

这个过程的时间复杂度是O(m),其中m是模式串的长度。

在生成部分匹配表的过程中,KMP算法利用了前缀与后缀的性质,通过动态规划的方式计算每个位置的最长匹配长度。

虽然这个过程需要遍历整个模式串,但是每次计算的操作都具有重叠子问题的性质,因此可以通过状态转移方程高效地计算出来。

2. 匹配阶段的时间复杂度在匹配阶段,KMP算法将主串与模式串进行逐个字符的比较,并利用已经生成的部分匹配表来决定下一次比较的位置。

这个过程的时间复杂度是O(n),其中n是主串的长度。

在匹配过程中,KMP算法利用了部分匹配表的信息,根据当前位置的匹配长度来确定下一次比较的位置。

通过避免无效的比较,KMP 算法可以在最坏情况下实现线性的时间复杂度。

3. 总体时间复杂度KMP算法的总体时间复杂度是预处理阶段的时间复杂度与匹配阶段的时间复杂度之和。

即O(m) + O(n) = O(m + n)。

从总体时间复杂度可以看出,KMP算法的执行时间与主串和模式串的长度之和成正比。

相比于朴素的字符串匹配算法,KMP算法可以大大提高匹配的效率,尤其是在模式串较长的情况下。

总结:KMP算法的时间复杂度是O(m + n),其中m是模式串的长度,n是主串的长度。

通过对模式串进行预处理并利用部分匹配表的信息,KMP算法可以高效地在主串中查找所有匹配模式串的位置。

算法时间复杂度怎么算

算法时间复杂度怎么算

算法时间复杂度怎么算一、概念时间复杂度是总运算次数表达式中受n的变化影响最大的那一项(不含系数)比如:一般总运算次数表达式类似于这样:a*2^n+b*n^3+c*n^2+d*n*lg(n)+e*n+fa !=0时,时间复杂度就是O(2^n);a=0,b<>0 =>O(n^3);a,b=0,c<>0 =>O(n^2)依此类推eg:(1) for(i=1;i<=n;i++) //循环了n*n次,当然是O(n^2)for(j=1;j<=n;j++)s++;(2) for(i=1;i<=n;i++)//循环了(n+n-1+n-2+...+1)≈(n^2)/2,因为时间复杂度是不考虑系数的,所以也是O(n^2)for(j=i;j<=n;j++)s++;(3) for(i=1;i<=n;i++)//循环了(1+2+3+...+n)≈(n^2)/2,当然也是O(n^2) for(j=1;j<=i;j++)s++;(4) i=1;k=0;while(i<=n-1){k+=10*i; i++; }//循环了n-1≈n次,所以是O(n)(5) for(i=1;i<=n;i++)for(j=1;j<=i;j++)for(k=1;k<=j;k++)x=x+1;//循环了(1^2+2^2+3^2+...+n^2)=n(n+1)(2n+1)/6(这个公式要记住哦)≈(n^3)/3,不考虑系数,自然是O(n^3)另外,在时间复杂度中,log(2,n)(以2为底)与lg(n)(以10为底)是等价的,因为对数换底公式:log(a,b)=log(c,b)/log(c,a)所以,log(2,n)=log(2,10)*lg(n),忽略掉系数,二者当然是等价的二、计算方法1.一个算法执行所耗费的时间,从理论上是不能算出来的,必须上机运行测试才能知道。

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算法的时间复杂度计算
定义:如果一个问题的规模是n,解这一问题的某一算法所需要的时间为T(n),它是n的某一函数 T(n)称为这一算法的“时间复杂性”。

当输入量n逐渐加大时,时间复杂性的极限情形称为算法的“渐近时间复杂性”。

我们常用大O表示法表示时间复杂性,注意它是某一个算法的时间复杂性。

大O表示只是说有上界,由定义如果f(n)=O(n),那显然成立f(n)=O(n^2),它给你一个上界,但并不是上确界,但人们在表示的时候一般都习惯表示前者。

此外,一个问题本身也有它的复杂性,如果某个算法的复杂性到达了这个问题复杂性的下界,那就称这样的算法是最佳算法。

“大O记法”:在这种描述中使用的基本参数是 n,即问题实例的规模,把复杂性或运行时间表达为n的函数。

这里的“O”表示量级 (order),比如说“二分检索是 O(logn)的”,也就是说它需要“通过logn量级的步骤去检索一个规模为n的数组”记法 O ( f(n) )表示当 n增大时,运行时间至多将以正比于 f(n)的速度增长。

这种渐进估计对算法的理论分析和大致比较是非常有价值的,但在实践中细节也可能造成差异。

例如,一个低附加代价的O(n2)算法在n较小的情况下可能比一个高附加代价的 O(nlogn)算法运行得更快。

当然,随着n足够大以后,具有较慢上升函数的算法必然工作得更快。

O(1)
Temp=i;i=j;j=temp;
以上三条单个语句的频度均为1,该程序段的执行时间是一个与问题规模n无关的常数。

算法的时间复杂度为常数阶,记作T(n)=O(1)。

如果算法的执行时间不随着问题规模n的增加而增长,即使算法中有上千条语句,其执行时间也不过是一个较大的常数。

此类算法的时间复杂度是O(1)。

O(n^2)
2.1. 交换i和j的内容
sum=0;(一次)
for(i=1;i<=n;i++) (n次)
for(j=1;j<=n;j++) (n^2次)
sum++;(n^2次)
解:T(n)=2n^2+n+1 =O(n^2)
2.2.
for (i=1;i<n;i++)
{
y=y+1; ①
for (j=0;j<=(2*n);j++)
x++; ②
}
解:语句1的频度是n-1
语句2的频度是(n-1)*(2n+1)=2n^2-n-1
f(n)=2n^2-n-1+(n-1)=2n^2-2
该程序的时间复杂度T(n)=O(n^2).
O(n)
2.3.
a=0;
b=1; ①
for (i=1;i<=n;i++) ②
{
s=a+b; ③
b=a; ④
a=s; ⑤
}
解:语句1的频度:2,
语句2的频度: n,
语句3的频度: n-1,
语句4的频度:n-1,
语句5的频度:n-1, T(n)=2+n+3(n-1)=4n-1=O(n).
O(log2n )
2.4.
i=1; ①
while (i<=n)
i=i*2; ②
解:语句1的频度是1,
设语句2的频度是f(n), 则:2^f(n)<=n;f(n)<=log2n
取最大值f(n)= log2n,
T(n)=O(log2n )
O(n^3)
2.5.
for(i=0;i<n;i++)
{
for(j=0;j<i;j++)
{
for(k=0;k<j;k++)
x=x+2;
}
}
解:当i=m, j=k的时候,内层循环的次数为k当i=m时, j 可以取 0,1,...,m-1 , 所以这里最内循环共进行了0+1+...+m-1=(m-1)m/2次所以,i从0取到n, 则循环共进行了: 0+(1-1)*1/2+...+(n-1)n/2=n(n+1)(n-1)/6所以时间复杂度为O(n^3).
我们还应该区分算法的最坏情况的行为和期望行为。

如快速排序的最坏情况运行时间是O(n^2),但期望时间是 O(nlogn)。

通过每次都仔细地选择基准值,我们有可能把平方情况(即O(n^2)情况)的概率减小到几乎等于 0。

在实际中,精心实现的快速排序一般都能以(O(nlogn)时间运行。

下面是一些常用的记法:
访问数组中的元素是常数时间操作,或说O(1)操作。

一个算法如果能在每个步骤去掉一半数据元素,如二分检索,通常它就取 O(logn)时间。

用strcmp比较两个具有n个字符的串需要O(n)时间。

常规的矩阵乘算法是O(n^3),因为算出每个元素都需要将n对元素相乘并加到一起,所有元素的个数是n^2。

指数时间算法通常来源于需要求出所有可能结果。

例如,n个元素的集合共有2n个子集,所以要求出所有子集的算法将是O(2n)的。

指数算法一般说来是太复杂了,除非n的值非常小,因为,在这个问题中增加一个元素就导致运行时间加倍。

不幸的是,确实有许多问题 (如著名的“巡回售货员问题” ),到目前为止找到的算法都是指数的。

如果我们真的遇到这种情况,通常应该用寻找近似最佳结果的算法替代之。

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