一尘不染

什么是时间复杂度以及如何找到它?

java

我已经阅读了很多资源,但仍然坚持了解时间的复杂性。我阅读的资源是基于各种公式的,我理解这O(n)是用来表示时间复杂度的,但是我不知道如何。任何人都可以以一种可以理解的清晰方式向我解释这个原则。


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2020-12-03

共1个答案

一尘不染

参考:如何计算时间复杂度算法

我找到了一篇与 如何计算任何算法或程序的时间复杂度* 有关的好文章 *

计算时间复杂度最常用的指标是Big O表示法。这消除了所有恒定因素,因此当N接近无穷大时,可以相对于N估算运行时间。通常,您可以这样认为:

statement;

是不变的。 语句的运行时间不会相对于 N 改变。

for ( i = 0; i < N; i++ )
     statement;

是线性的。 循环的运行时间与N成正比。当N加倍时,运行时间也成正比。

for ( i = 0; i < N; i++ ) {
  for ( j = 0; j < N; j++ )
    statement;
}

是二次方的。 两个循环的运行时间与N的平方成正比。当N翻倍时,运行时间增加 N *N。

while ( low <= high ) {
  mid = ( low + high ) / 2;
  if ( target < list[mid] )
    high = mid - 1;
  else if ( target > list[mid] )
    low = mid + 1;
  else break;
}

是对数的。 该算法的运行时间与N可以除以2的次数成正比。这是因为该算法在每次迭代中将工作区域划分为一半。

void quicksort ( int list[], int left, int right )
{
  int pivot = partition ( list, left, right );
  quicksort ( list, left, pivot - 1 );
  quicksort ( list, pivot + 1, right );
}

N * log(N)。 运行时间由N个对数的循环(迭代或递归)组成,因此该算法是线性和对数的组合。

通常,对一维中的每个项目执行某项操作是线性的,对二维中每一个项目执行某项操作是二次项,并且将工作区域分为两半是对数的。还有其他Big
O度量,例如立方,指数和平方根,但它们并不那么普遍。大O表示法描述为O(),这里是小数位。快速排序算法将描述为 O(N * log(N))。

请注意,所有这些都未考虑最佳,平均和最坏情况下的度量。每个都有自己的Big O表示法。另请注意,这是一个非常简单的解释。Big
O是最常见的,但我已经展示过它更复杂。还有其他符号,例如大欧米茄,小o和大theta。在算法分析课程之外,您可能不会遇到它们。;)

编辑:

现在的问题是如何log n进入方程式:

  1. 对于每一步,您在上半部分和下半部分递归调用算法。
  2. 因此-所需的步骤总数是,如果您将问题每一步以2表示,则从n达到1所需的次数。

等式为:n / 2 ^ k =1。由于2 ^ logn = n,我们得到k =
logn。所以算法需要的迭代次数是O(logn),这会使算法O(nlogn)

同样, 大O 表示法使我们易于计算-
算法在渐近时(无穷大)如何表现出平台无关的近似值,可以将算法的“族”划分为复杂度的子集,并让我们轻松地比较它们之间的差异。

2020-12-03