遞迴時間 空間複雜度的分析 斐波那契為例

2021-10-08 12:05:31 字數 1429 閱讀 8256

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目錄:1.斐波那契遞迴**實現

2.斐波那契的時間複雜度的詳細分析

3.斐波那契的空間複雜度詳細分析

int

fibonacci

(int n)

我們來看乙個當n=5的時候遞迴**如何執行的(沒完全展開):

二叉樹的高度是 n - 1,由我們的基礎知識可以知道,乙個高度為k的二叉樹最多可以由 2k- 1個葉子節點,也就是遞迴過程函式呼叫的次數,所以時間複雜度是:

o(2n)

當然這只是針對斐波那契數列,漢諾塔等等,如果是其他的遞迴可能又會不同。當然當**的時間複雜度為指數級的時候,隨著引數的變大,程式的效率是非常低下的,而且當n值過大,容易產生棧溢位的可能,明顯這樣的遞迴方法是低效的

還拿n==5來說

①-③:呼叫fib(5),首先需呼叫fib(4),fib(4)要先呼叫fib(3),逐步呼叫直至返回fib(2)的值1,fib執行結束,所建立空間銷毀。此時fib(5)、fib(4)、fib(3)均未呼叫結束,程式共占用4個函式棧幀空間。

④-⑨:fib(2)執行結束,接下來呼叫fib(1),建立乙個函式棧幀空間,呼叫結束返回1後,該空間銷毀,此時可得到fib(3)=2,通過第⑦步返回fib(3)的值,第⑧步同樣建立空間再次呼叫fib(2),呼叫結束銷毀空間,此時可得到fib(4)=3,通過第⑨步返回fib(4)的值,此過程最大占用4個函式棧幀空間。

⑩-···:最後和上面一樣,呼叫fib(3),將返回值傳給fib(5)的模組,最終得到fib(5)=5。

整個程式執行過程中,最多占用4個函式棧幀空間的大小,4就是整個二叉樹的深度,而其樹的深度有是n-1

所以:

斐波那契的空間複雜度就是樹的深度 s(n)

斐波那契數列時間複雜度

1.時間複雜度 o 2 n 空間複雜度 o n def fib n if n 3 return 1return f n 1 f n 2 推導 時間複雜度 f n f n 1 f n 2 每一層都包含乙個加法操作 例如n 8時,t n 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 1...

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