如何計算時間複雜度演算法時間複雜度o1和o2的區別???

2021-03-07 04:23:06 字數 4679 閱讀 5507

1樓:du小悟

定義:如果一個問題的規模是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」。

我們常用大o表示法表示時間複雜性,注意它是某一個演算法的時間複雜性。大o表示只是說有上界,由定義如果f(n)=o(n),那顯然成立f(n)=o(n^2),它給你一個上界,但並不是上確界,但人們在表示的時候一般都習慣表示前者。

此外,一個問題本身也有它的複雜性,如果某個演算法的複雜性到達了這個問題複雜性的下界,那就稱這樣的演算法是最佳演算法。

「大 o記法」:在這種描述中使用的基本引數是 n,即問題例項的規模,把複雜性或執行時間表達為n的函式。這裡的「o」表示量級 (order),比如說「二分檢索是 o(logn)的」,也就是說它需要「通過logn量級的步驟去檢索一個規模為n的陣列」記法 o ( f(n) )表示當 n增大時,執行時間至多將以正比於 f(n)的速度增長。

這種漸進估計對演算法的理論分析和大致比較是非常有價值的,但在實踐中細節也可能造成差異。例如,一個低附加代價的o(n2)演算法在n較小的情況下可能比一個高附加代價的 o(nlogn)演算法執行得更快。當然,隨著n足夠大以後,具有較慢上升函式的演算法必然工作得更快。

o(1)

temp=i;i=j;j=temp;

以 上三條單個語句的頻度均為1,該程式段的執行時間是一個與問題規模n無關的常數。演算法的時間複雜度為常數階,記作t(n)=o(1)。如果演算法的執行時 間不隨著問題規模n的增加而增長,即使演算法中有上千條語句,其執行時間也不過是一個較大的常數。

此類演算法的時間複雜度是o(1)。

o(n^2)

2.1. 交換i和j的內容

sum=0; (一次)

for(i=1;i<=n;i++) (n次 )

for(j=1;j<=n;j++) (n^2次 )

sum++; (n^2次 )

解:t(n)=2n^2+n+1 =o(n^2)

2.2.

for (i=1;i

解: 語句1的頻度是n-1

語句2的頻度是(n-1)*(2n+1)=2n^2-n-1

f(n)=2n^2-n-1+(n-1)=2n^2-2

該程式的時間複雜度t(n)=o(n^2).

o(n)

2.3.

a=0;

b=1; ①

for (i=1;i<=n;i++) ②

解: 語句1的頻度:2,

語句2的頻度: n,

語句3的頻度: n-1,

語句4的頻度:n-1,

語句5的頻度:n-1,

t(n)=2+n+3(n-1)=4n-1=o(n).

o(log2n )

2.4.

i=1; ①

while (i<=n)

i=i*2; ②

解: 語句1的頻度是1,

設語句2的頻度是f(n), 則:2^f(n)<=n;f(n)<=log2n

取最大值f(n)= log2n,

t(n)=o(log2n )

o(n^3)

2.5.

for(i=0;i

}解: 當i=m, j=k的時候,內層迴圈的次數為k當i=m時, j 可以取 0,1,...,m-1 , 所以這裡最內迴圈共進行了0+1+...

+m-1=(m-1)m/2次所以,i從0取到n, 則迴圈共進行了: 0+(1-1)*1/2+...+(n-1)n/2=n(n+1)(n-1)/6所以時間複雜度為o(n^3).

我 們還應該區分演算法的最壞情況的行為和期望行為。如快速排序的最 壞情況執行時間是 o(n^2),但期望時間是 o(nlogn)。通過每次都仔細 地選擇基準值,我們有可能把平方情況 (即o(n^2)情況)的概率減小到幾乎等於 0。

在實際中,精心實現的快速排序一般都能以 (o(nlogn)時間執行。

下面是一些常用的記法:

訪問陣列中的元素是常數時間操作,或說o(1)操作。一個演算法 如 果能在每個步驟去掉一半資料元素,如二分檢索,通常它就取 o(logn)時間。用strcmp比較兩個具有n個字元的串需要o(n)時間 。

常規的矩陣乘演算法是o(n^3),因為算出每個元素都需要將n對 元素相乘並加到一起,所有元素的個數是n^2。

指數時間演算法通常**於需要 求出所有可能結果。例如,n個元 素的集合共有2n個子集,所以要求出所有子集的演算法將是o(2n)的 。指數演算法一般說來是太複雜了,除非n的值非常小,因為,在 這個問題中增加一個元素就導致執行時間加倍。

不幸的是,確實有許多問題 (如著名 的「巡迴售貨員問題」 ),到目前為止找到的演算法都是指數的。如果我們真的遇到這種情況, 通常應該用尋找近似最佳結果的演算法替代之。

2樓:

一般情況下,演算法的基本操作重複執行的次數是模組n的某一個函式f(n)。

因此,演算法的時間複雜度記做:t(n)=o(f(n))。

隨著模組n的增大,演算法執行的時間的增長率和f(n)的增長率成正比,所以f(n)越小,演算法的時間複雜度越低,演算法的效率越高。

在計算時間複雜度的時候,先找出演算法的基本操作,然後根據相應的各語句確定它的執行次數,再找出t(n)的同數量級(它的同數量級有以下:1,log2n ,n ,nlog2n ,n的平方,n的三次方,2的n次方,n!),找出後,f(n)=該數量級,若t(n)/f(n)求極限可得到一常數c,則時間複雜度t(n)=o(f(n))。

時間複雜度的概念:

時間複雜度是總運算次數表示式中受n的變化影響最大的那一項(不含係數)比如:一般總運算次數表示式類似於這樣:

a*2^n+b*n^3+c*n^2+d*n*lg(n)+e*n+fa ! =0時,時間複雜度就是o(2^n);

a=0,b<>0 =>o(n^3);

a,b=0,c<>0 =>o(n^2)依此類推

3樓:安徽新華電腦專修學院

一個演算法是解決某個問題

的,比如n條資料排序問題,那麼對於這個問題「n」就是它的問題規模那麼解決這個問題的演算法的代價一定是n的函式,記為t(n)為了比較不同演算法之間的優劣,必須有一種方法將計算代價的函式進行變換,所以提出一種

概念叫做「複雜度」(好像是這麼個意思,教材上的那個陰文單詞背不出了)

演算法時間複雜度o(1)和o(2)的區別???

4樓:a羅網天下

o後面的括號中有一個函式,指明某個演算法的耗時/耗空間與資料增長量之間的關係。其中的n代表輸入資料的量。

時間複雜度為o(n),就代表資料量增大幾倍,耗時也增大幾倍。比如常見的遍歷演算法。所以o(2)相比於o(1)資料量會更多,同時需要執行的時間會更多。

一般情況下,演算法中基本操作重複執行的次數是問題規模n的某個函式,用t(n)表示,若有某個輔助函式f(n),存在一個正常數c使得fn*c>=t(n)恆成立。記作t(n)=o(f(n)),稱o(f(n)) 為演算法的漸進時間複雜度,簡稱時間複雜度。

時間複雜度o(n^2),就代表資料量增大n倍時,耗時增大n的平方倍,這是比線性更高的時間複雜度。比如氣泡排序,就是典型的o(n^2)的演算法,對n個數排序,需要掃描n×n次。

比如o(logn),當資料增大n倍時,耗時增大logn倍(這裡的log是以2為底的,比如,當資料增大256倍時,耗時只增大8倍,是比線性還要低的時間複雜度)。二分查詢就是o(logn)的演算法,每找一次排除一半的可能,256個資料中查詢只要找8次就可以找到目標。

o(nlogn)同理,就是n乘以logn,當資料增大256倍時,耗時增大256*8=2048倍。這個複雜度高於線性低於平方。歸併排序就是o(nlogn)的時間複雜度。

5樓:天寂無痕

根據大o定義易知,o(1) = o(2)。用o(1)和o(2)表示同一個函式時,差別僅在於常數因子c而已。

兩個都是時間複雜度為常量。複雜度是用來表達演算法的複雜程度跟演算法輸入的規模n的關係。如果不管n是多大,演算法的複雜程度都固定是1或者2(比如1條指令,2個迴圈),那麼在「複雜度」這個概念上,兩者都一樣,叫做「常數階」複雜度。

o(g(n)) = ,則g(n)是f(n)的漸進上界。o(g(n))是指所有與g(n)具有相同增長率或比其增長率小的函式的集合。

6樓:兄弟連教育

時間複雜度是一個函式,它定量描述了該演算法的執行時間。常見的時間複雜度有以下幾種。

1,log(2)n,n,n log(2)n ,n的平方,n的三次方,2的n次方,n!

1指的是常數。即,無論演算法的輸入n是多大,都不會影響到演算法的執行時間。這種是最優的演算法。而n!(階乘)是非常差的演算法。當n變大時,演算法所需的時間是不可接受的。

用通俗的話來描述,我們假設n=1所需的時間為1秒。那麼當n = 10,000時。

o(1)的演算法需要1秒執行完畢。

o(n)的演算法需要10,000秒 ≈ 2.7小時 執行完畢。

o(n2)的演算法需要100,000,000秒 ≈ 3.17年 執行完畢。

o(n!)的演算法需要******xx(系統的計算器已經算不出來了)。

可見演算法的時間複雜度影響有多大。

所以o(1)和o(n)差了2.7小時,區別顯而易見。

7樓:繭與劍

o(1)與o(2)的階位一樣,所以僅僅是常數區別

8樓:尋秦記記

沒有o(2)這一說,要麼是o(1),要麼是o(f(n))

c語言演算法時間複雜度,C語言演算法的時間複雜度如何計算啊?

外層抄迴圈執 行bain次 i 1,2,3.n 1,內層迴圈執du行n i次zhi,n i n 1,n 2,n 3.1 內層迴圈的daox 執行 1 2 3 n 3 n 2 n 1 n n 1 2 次 看看迴圈體的個來數,一般來說迴圈體自越多 時間bai複雜度越高 例如for i 0 n for j...

演算法的複雜度主要包括演算法的時間複雜度和空間複雜度,演算法的時間複雜度是指

時間複雜度考慮的是演算法的執行時間,因此是d 演算法的空間複雜度指的是什麼?1 簡單來說bai 演算法的空間du 複雜度指的是佔zhi用記憶體 dao,cpu等計算機資源回的程度。答 2 具體點來解釋就是 空間複雜度 space complexity 是對一個演算法在執行過程中臨時佔用儲存空間大小的...

演算法的時間複雜度和空間複雜度怎麼看

時間複雜度,就是計算程式執行的時間,空間複雜度,就是所佔的記憶體空間。同一問題可用不同演算法解決,而一個演算法的質量優劣將影響到演算法乃至程式的效率。演算法分析的目的在於選擇合適演算法和改進演算法。電腦科學中,演算法的時間複雜度是一個函式,它定量描述了該演算法的執行時間。這是一個關於代表演算法輸入值...