資料結構時間和空間複雜度簡單分析

2021-09-19 04:34:15 字數 1281 閱讀 8423

三、時間複雜度分析

上個章節中對大o時間複雜度分析做了闡述,這個章節看一下如何在具體的演算法中準確的分析出時間複雜度。

1.只關注執行次數最多的一段**

如前文說到,低階、常量、係數都會隨資料規模的增大而變的無關緊要因此被忽略。那麼在實際分析時間複雜度的時候,我們便可忽略這部分內容而直接去看**中執行次數最多的一段**。如上述示例一中,執行最多的就是for迴圈那部分執行了n次,因此它的時間複雜度就是o(n),示例二中執行最多的是巢狀內部的for迴圈,它執行了n²次,因此複雜度為o(n²)。

2.加法法則:總複雜度等於量級最大的那段**的複雜度

這個原則與上述原則實際相同,也就是在推倒開始到最後結果的過程,還是示例一種,第二行執行了一次,時間複雜度是o(1)常數級別,後邊的**時間複雜度是o(n),加一起之後取最大的就是o(n)。示例二也如此,可推出是o(n²)。

3.乘法法則:巢狀的**段時間複雜度等於巢狀內外**複雜度的乘積

在示例二中,巢狀了乙個**段,外層**時間複雜度o(n),內層**時間複雜度o(n),但是外層每執行1次,內層就要執行n次,因此最後的時間複雜度等於二者的乘積o(n²)。

四、幾種常見時間複雜度例項分析

雖然演算法有很多種,但是常見的時間複雜度量級並不多,按照量級可以分為兩種,一種是多項式量級:

常量階o(1)、對數階o(logn)、線性階o(n)、線性對數階(onlogn)、平方階o(n²)、立方階o(n³)....k次方階o(n^k)

另一種是非多項式量級:

指數階o(2^n)、階乘階o(n!)

對於非多項式量級,隨著執行次數增長,執行時間會急劇增加,因此暫不討論這種情況。主要看多項式量級的幾種複雜度。

1.o(1)

o(1)並不是表示只執行了一行**,而只是常量級用來表示時間複雜度的方式。即便如下三行**的**段,他的時間複雜度也是o(1)而不是o(3),o(1)時間複雜度常用於**的執行時間不會隨執行次數n線性增長的**段。通俗來說就是**中不存在複雜的邏輯結構,如迴圈、遞迴等。

int a = 9;

int b = 1;

int sum = a+b;

2.o(logn)、o(nlogn)

對數階複雜度比較常見,也相對複雜,看如下**:

public void sum(int n)

}空間複雜度分析的是儲存使用情況,因此無需分析執行時間,但是分析方式相同。第二行**中,我們申請了乙個空間儲存變數,他是常量階的,因此跟資料規模沒有關係。再看第三行**,申請了長度為n的陣列空間,因此它的空間複雜度為o(n),而後邊的**都沒有用到空間申請,因此這個**段的空間複雜度就是o(n)

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