資料結構與演算法之複雜度 1 時間與空間

2021-10-12 07:29:22 字數 1496 閱讀 5764

1、什麼是複雜度:

複雜度分為:時間複雜度(漸進時間複雜度)與空間複雜度(漸進空間複雜度)。

時間複雜度:表示演算法的執行時間隨資料規模增長的變化趨勢。

空間複雜度:表示演算法的儲存空間與資料規模之間的增長關係。

2、為什麼要知道複雜度

①。事後統計法:跑一邊**就能得到執行時間和占用記憶體大小。

②。測試環境與資料規模會影響測試結果。

③。在不同配置的計算機下測試,得到的測試結果往往不同。

在資料規模不大的情況下,插入排序比快速排序快,如果是一組有序的資料,**執行的時間很短。

④。所以在這種情況下,我們往往不需要資料規模,可以粗略地估算出演算法的執行效率。

3、時間複雜度分析:

int plus(int n)

return sum;

}

假設處理器執行每段**的時間相同,設為t,三四兩行執行2t,5,7行都執行了n次,所以**總的執行時間為(2n+2)*t;可以看出來,所有**的執行時間 t(n) 與每行**的執行次數成正比。

int plus(int n) 

}}

我們還是假設每段**執行的時間為t,3,4,5執行1次,6,8執行n次,9,11執行n* n次,所以**的執行總時間為:(2n*n+2n+3)*t。

用大o表示法表示:t(n) = o(f(n)).

大 o 時間複雜度表示法。大 o 時間複雜度實際上並不具體表示**真正的執行時間,而是表示**執行時間隨資料規模增長的變化趨勢。

所以可以想象當n無窮大的時候,常量,低階和係數並無會影響執行時間的增長趨勢,所以,上述兩個複雜度可以表示為:o(n);o(n²);

①:我們在分析乙個演算法、一段**的時間複雜度的時候,也只關注迴圈執行次數最多的那一段**就可以了

②:總複雜度等於量級最大的那段**的複雜度

③:巢狀**的複雜度等於巢狀內外**複雜度的乘積

4、常見的時間複雜度:

從低階到高階有:o(1)、o(logn)、o(n)、o(nlogn)、o(n² )。

越高階複雜度的演算法,效率就越低。

o(logn):

i=1;

while (i <= n)

i是取值:2,4,8,16…所以迴圈次數為o(log2n)。

如果換成i= i*3; 複雜度就變成了o(log3n)。

在對數階時間複雜度的表示方法裡,我們忽略對數的「底」,統一表示為 o(logn)。

5、空間複雜度:

void print(int n) 

}

跟上面的分析一樣,所以整段**的空間複雜度就是 o(n)。

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