一尘不染

为什么常量总是从大O分析中删除?

algorithm

我试图了解在PC上运行程序的背景下Big O分析的特定方面。

假设我有一个性能为O(n + 2)的算法。在这里,如果n变大,则2变得无关紧要。在这种情况下,很明显,实际性能为O(n)。

然而,认为另一算法为O的平均性能(N 2 /2)。在我看到此示例的书中,实际表现为O(n
2)。我不确定为什么,我的意思是在这种情况下2似乎并不完全无关紧要。所以我一直在从书中寻找清晰的解释。这本书以这种方式解释:

“虽然考虑了1/2的含义。检查每个值的实际时间高度取决于代码转换成的机器指令,然后取决于CPU执行指令的速度。因此1/2并不适用。不是很重要。”

我的反应是……是吗?我从字面上不知道所说的是什么,或更确切地说,该陈述与他们的结论有关。有人可以帮我拼一下吗。

谢谢你的帮助。


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2020-07-28

共1个答案

一尘不染

“这些常量有意义还是相关?”之间有区别。和“大O符号是否关心它们?” 第二个问题的答案为“否”,而第一个问题的答案为“绝对!”。

Big-O表示法并不关心常量,因为big-
O表示法仅描述函数的长期增长率,而不是函数的绝对值。将函数乘以常数只会对其常数的增长率产生影响,因此线性函数仍然线性增长,对数函数仍然对数增长,指数函数仍然呈指数增长,等等。由于这些类别不受常数的影响,因此不会无论我们删除常数。

也就是说,这些常量 绝对 重要!的函数,其运行时间为10 100 n将被 方式 比其运行时只是N A功能慢。运行时间为n
2/2的函数将比运行时间仅为n 2的函数快。前两个函数均为O(n)且后两个函数均为O(n 2)的事实并没有改变它们不在相同时间运行的事实,因为这不是big-
O表示法专为。O表示法可以很好地确定一个功能 在长期内 是否会大于另一个功能。尽管10 100对于任何n>
0,n都是一个巨大的值,该函数为O(n),因此对于足够大的n,最终它将击败运行时间为n 2/2的函数,因为该函数为O(n 2)。

综上所述-由于big-O仅谈论增长率的相对类别,因此它忽略了恒定因素。但是,这些常数绝对重要。它们只是与渐进分析无关。

希望这可以帮助!

2020-07-28