資料結構和演算法 初始2 演算法的時間和空間

2021-10-23 17:50:56 字數 2184 閱讀 6434

通俗一點就是:解決某乙個問題所需要的時間,一般稱為時間複雜度。採用大o符號表示。

常見的時間複雜度量級:

我們在分析時間複雜度的時候,一般會保留執行時間的最高次項並忽略該項的係數,比如:

執行時間

忽略項忽略項

t(n)=n+1

忽略常數項

t(n)~n

t(n)=n+n^2

忽略低階項

t(n)~n^2

t(n)=3n

忽略最高端的係數

t(n)~n

按照下面的公式保留最大項即可。

o (1

)logn)n)

nlog

n)n2)n3

)2n)n!

)nn)o(1) < o(logn) < o(n) < o(nlogn) < o(n^2) < o(n^3) < o(2^n) < o(n!) < o(n^n)

o(1)

logn)n)

nlog

n)n2)n3

)2n)n!

)nn)計算時間複雜度的方法:

(1)、得出執行時間的函式;

(2)、對函式進行簡化,只保留最高端項;

(3)、如果最高端項存在且不是1,則忽略這個項的係數

請大家看一下,下面的**會執行多久?

void
swaptwoints

(int

&a,int

&b)(1)、此函式沒有迴圈,僅僅會從頭到位執行一遍即可。即總共執行3條語句。

(2)、如果再加一條語句則會執行4條語句。但是我們再計算時間複雜度的時候,僅僅關心最高次項。

(3)、上述函式的最高次項是常數,3條語句也好,4條語句也罷,是在程式設計之初確定好的,不會隨著變數的增加而增加。

因此我們一般稱上述函式的時間複雜度為o(1)。

int sum (
int n)

return ret;

}(1)、上述函式存在迴圈,for迴圈裡面的**會執行 n 遍。

(2)、因此,它消耗的時間是隨著 n 的變化而變化的

因此我們一般稱上述函式的時間複雜度為o(n)。

void test (
int n )

}}(1)、上述函式存在雙重n迴圈。

(2)、即把 o(n) 的**再巢狀迴圈一遍。

因此我們一般稱上述函式的時間複雜度為o(n^2)。

但是存在雙重迴圈的函式的時間複雜度,不一定是o(n^2),比如:某一重迴圈不是n,而是常數,如下面的**:

void test (
int n )

}}即上述**的第二重迴圈是30,不是n,因此時間複雜度是o(n)。

void
sum(

int n)

}(1)、每迴圈一次,sum就給自身乘以2,乘了多少次就跳出迴圈了呢(大於等於n)?不知道,就設為x吧,那麼2^x=n,解出x=logn

(2)、說明隨著n的增大,最消耗時間的內層語句是呈對數變化的。

因此我們一般稱上述函式的時間複雜度為o(logn)。

void hello ()}
}(1)、將時間複雜度為o(logn)的**迴圈n遍的話;

(2)、那麼它的時間複雜度就是 n * o(logn)

因此我們一般稱上述函式的時間複雜度為o(nlogn)。

空間複雜度是指執行完乙個程式所需記憶體的大小。

即:除了原始序列大小的記憶體,在演算法過程中用到的額外的儲存空間,稱為空間複雜度。

計算在函式中使用的額外空間的大小即可。

對於乙個演算法,其時間複雜度和空間複雜度往往是相互影響的。

為了保證執行效率比較高,在記憶體充足的情況下,會採用空間換取時間的方法。

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