資料結構一之基本概念

2021-08-26 08:28:20 字數 1628 閱讀 3812

一、列舉法解決問題:

q:a+b+c=1000,且a^2+b^2=c^2(a,b,c為自然數),如何求出所有abc可能的組合?

a:a=0,b=0,c=0~1000,利用三層巢狀。具體程式如下:

import time

start_time = time.time()

for a in range(1000):

for b in range(1000):

for c in range(1000):

if a + b + c == 1000 and a**2 + b**2 == c**2:

print('a,b,c:%d,%d,%d'%(a,b,c))

end_time = time.time()

print('time:%d'%(end_time-start_time))

print('finish')

顯示:time:126

finish

上述程式所消耗時間過於長,t(n)=n^3,我們將演算法進行改進:

import time

start_time = time.time()

for a in range(1000):

for b in range(1000):

c = 1000 - a - b

if a**2 + b**2 == c**2:

print('a,b,c:%d,%d,%d' % (a, b, c))

end_time = time.time()

print('time:%d'%(end_time-start_time))

print('finish')

顯示:time:1

finish

t(n)=n^2*(1+1)=n^2*2 =o(n^2)

二、演算法效率衡量

1、時間複雜度:如果乙個問題的規模是n,解這一問題的某一演算法所需要的時間為t(n),它是n的某一函式t(n)稱為這一演算法的「時間複雜性」。當輸入量n逐漸加大時,時間複雜性的極限情形稱為演算法的「漸近時間複雜性」。

2、大o記法:對於單調的整數函式f,如果存在乙個函式g和實常數c>0,使得對於充分大的n總有f(n)<=c*g(n),就說函式g是f的乙個漸進函式,記為f(n)<=o(g(n))。也就是說,在趨向無窮的極限意義下,函式f的增長受到g的約束,亦即函式g的特徵相似。t(n)=c*g(n),g(n)是t(n)的大o表示法。

3、最壞時間複雜度:演算法完成工作最多需要多少基本操作。最壞時間複雜提供了一種保證,表明演算法在此種成都的基本操作中一定能完成工作。一般最壞時間複雜度使我們所關注的。

4、時間複雜度的幾條基本計算規則:

基本操作:即只有常數項,認為其時間複雜度為o(1)。

順序結構:時間複雜度按加法進行計算。

迴圈結構:時間複雜度按乘法進行計算。

分支結構:時間複雜度取最大值。

在沒有特殊情況說明時,我們所分析的演算法的時間複雜度都是指最壞時間複雜度。

5、常見的時間複雜度

三、python中資料結構的複雜度(未完待續。。。)

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