怎样进行算法的复杂度分析?

复杂度分析是估算算法执行效率的方法,公式O(f(n))表示算法的复杂度,此方法即为大O复杂度表示法O(f(n))中n表示数据规模,f(n)表示运行算法所需要执行的指令数。

大O复杂度表示法

下面的代码非常简单,求 1,2,3…n 的累加和,我们要做的是估算它的执行效率。

def calc(n): sum_ = 0 for i in range(1,n+1): sum_ = sum_ + i return sum_

假设每行代码执行的时间都一样为t,执行第2行代码需要时间t,第3,4行代码运行了n遍,需要的时间为2n*t,这段代码总执行时间为(2n+1)* t

结论:代码执行的总时间T(n)与每行代码的执行次数成正比

看下面的代码,估算该段代码的执行时间:

def calc(n): sum_ = 0 for i in range(n): for j in range(n): sum_ = sum_ + i*j return sum_

同样假设每行代码执行的时间都一样为t:执行第2行代码需要时间t,第3行代码运行了n遍,需要时间为n*t,第4、5行代码运行了n2次,需要时间为2n2 * t,执行所有代码的总时间为 (2n2 + n + 1)* t。

结论:代码执行的总时间T(n)与每行代码的执行次数成正比。

用O(f(n))来表示算法复杂度:

def calc(n): sum_ = 0 for i in range(1,n+1): sum_ = sum_ + i return sum_def calc(n): sum_ = 0 for i in range(n): for j in range(n): sum_ = sum_ + i*j return sum_

T(n) = O(f(n)) , O表示代码的执行时间T(n) 与 f(n)表达式成比例。

大O复杂度表示法:上面例子中的T(n) = O(2n+1), 另一个 T(n) = O(2n² + n + 1)。大O时间复杂度并不表示代码真正的执行时间,而是表示代码执行时间随数据规模增长的变化趋势,也叫作渐进时间复杂度(asymptotic time complexity),简称时间复杂度。

当数据量特别大, 也就是n的取值很大的时候,大O表示法中低阶、常量、系数三部分并不会左右增长趋势,可以忽略。

def calc(n): sum_ = 0 for i in range(1,n+1): sum_ = sum_ + i return sum_def calc(n): sum_ = 0 for i in range(n): for j in range(n): sum_ = sum_ + i*j return sum_

上面例子中的T(n) = O(2n+1), 另一个 T(n) = O(2n² + n + 1),用大O表示法表示上面两段代码的时间复杂度,可以记为O(n),O(n²)。

算法A: O(n) 执行指令,10000*n

def calc(n): sum_ = 0 for i in range(1,n+1): sum_ = sum_ + I “”” 此处省略n行… … “”” return sum_

算法B: O(n²) 执行指令数,10*n2

对比上面两个算法,当 n = 10, n=100 时, 算法B执行的速度更快,n = 1000 时两者速度相当

n = 104 , n = 105, n = 106 ,算法A执行的速度更快的

随着数据规模的进一步增大, 这个差距会越来越大

时间复杂度分析

如何分析一段代码的时间复杂度?

在分析一个算法、一段代码的时间复杂度时,只关注循环执行次数最多的那一段代码就可以了。

def calc(n): sum_ = 0 for i in range(n): for j in range(n): sum_ = sum_ + i*j return sum_

上面的代码中,我们只需要关注内层for循环的时间复杂度就可以了,内层for循环的两行代码被执行了n2次,所以总的时间复杂度就是O(n²)

总复杂度等于量级最大的那段代码的复杂度

def calc(n): sum_ = 0 for i in range(1,n+1): sum_ = sum_ + i sum_1 = 0 for i in range(1,n+1): for j in range(n): sum_1 = sum_1 + i*j return sum_+sum_1

上面的代码分为两部分,分别是求 sum_、sum_1,计算sum_部分的代码段时间复杂度O(n),计算sum_1部分的代码段时间复杂度为O(n²) ,总的时间复杂度由复杂度最大的部分决定, 所以上面代码复杂度为O(n²)。

嵌套代码的复杂度等于嵌套内外代码复杂度的乘积

def fn(n): sum_ = 0 for i in range(n+1): sum_ = sum_ + i return sum_ def calc(n): sum_ = 0 for i in range(n+1): sum_ = sum_ + fn(i) return sum_

上面的代码中第二个函数调用了第一个函数, 如果把fn函数调用当作一个普通操作, 那么第二个函数的时间复杂度为O(n) Fn函数的时间复杂度为O(n),那么函数整体的时间复杂度为O(n*n) = O(n²)。

当两段代码的数据规模不同时,不能省略复杂度低的部分

def calc(n): sum_ = 0 for i in range(1,n+1): sum_ = sum_ + i sum_1 = 0 for i in range(1,m+1): for j in range(m): sum_1 = sum_1 + i*j return sum_+sum_1

上面的代码分为两部分,分别是求 sum_、sum_1,计算sum_部分的代码段时间复杂度O(n),计算sum_1部分的代码段时间复杂度为O(m2) ,总的时间复杂度由复杂度最大的部分决定, 所以上面代码复杂度为O(m²+n)

免责声明:文章内容来自互联网,本站仅作为分享,不对其真实性负责,如有侵权等情况,请与本站联系删除。
转载请注明出处:怎样进行算法的复杂度分析? https://www.dachanpin.com/a/cyfx/11021.html

(0)
上一篇 2023-05-12 02:42:54
苹果2024将推出无接口设计的iPhone?
下一篇 2023-05-12 02:43:59

相关推荐

  • 达晨创投肖冰:这12个陷阱 很多创业者都绕不过去

      创业是个技术活儿,很多初创企业的处境常常是开始不久就步履维艰,在达晨创投总裁肖冰看来,有12个创业“陷阱”不得不防。   戴尔摩斯常听肖冰说一句话很莎士比亚的话——“成功的企业都是相似的,不成功的企业却各有各的不幸”。   其实,这些“不幸归结”起来,就是创业者一定一定要重视的12个“陷阱”。   陷阱一:节奏错了   融资的节奏、研发的节奏以及申报上市…

    2023-05-27
    183
  • 北京曹县发展论坛在北京圆满召开

     会议由央视主持人刘水水和山东省曹县电视台主持人杜付恒共同主持此次的发展论坛。莅临本次论坛的重要嘉宾有:原山东省武警总队政委、山东省委常委张洪运将军;原火箭军后勤部副政委车发顺将军;国务院国资委中央企业外部董事马传景部长;以及曹县人民政府杨涌县长等出席此次论坛,与两百余名曹县老乡们共聚一堂,共叙乡情、共话创业、共谋发展。  2019年1月…

    创业分享 2023-05-13
    132
  • 众包平台硝烟四起,开源中国众包如何独占鳌头?

      恒拓开源CEO马越曾讲过,“软件众包能落地实行,这不仅得益于开源中国数年来积累下来的280多万程序员,更与开源中国研发的大型综合性云开发平台——码云密不可分。”   而开源中国上线的大型综合性云开发平台码云,更成为中国广大开发者最常用最信任的代码托管平台。在码云平台上,不仅累积100多万开发者,更是承载着超过140万个项目。   众包概念一经提出后,在中…

    创业分享 2023-05-22
    128
  • 淘小铺真的适合创业吗?淘小铺是否靠谱?应该怎样推广淘小铺?

    淘小铺是阿里巴巴控股,由淘宝开发的一款应用,属于新零售范畴。虽然目前还处于内测期,但是想通过推广它来创业,赚取财富的人比比皆是。可大家又很担心,淘小铺能赚到钱吗?是否靠谱?好不好推广?那就要好好解读一下淘小铺的前世今生! 为什么淘小铺具有得天独厚的优势? 具有阿里正规血统的淘小铺,即将掀起互联网的又一波热潮,纵观互联网发展史,一旦BAT(百度、阿里巴巴,腾讯…

    创业分享 2023-05-12
    206
  • 由李开复学到的创业经验:创业需掌握3个方面

      目标顾客-小范围实验-反馈修改-产品迭代-获得核心认知-高速增长   这句话是李开复在序中对《精益创业》做的概述,可以算是对本书内容的高度概括。找准目标顾客,在小范围内做实验,通过小范围顾客的反馈对产品进行修改,快速迭代修正问题以及完善功能,获取软件核心认知,即增长点,进而达成软件的高速增长。具体论述如下:   创业第一阶段–把想法变成产品。…

    创业分享 2023-05-23
    115

发表回复

登录后才能评论

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮件:362039258@qq.com

工作时间:周一至周五,9:30-16:30,节假日休息