当前位置: 首页 > news >正文

时间复杂度分析

复杂度分析的必要性:

当给我们一段代码时,我们是以什么准则来判断代码效率的高低呢?每一段代码都会消耗一段时间,或占据一段数据空间,那么自然是在实现相同功能的情况下,代码所耗时间最少,所占据空间最小的代码效率更优。所以对于所耗时间,我们采用时间复杂度进行分析,对于所占空间,我们采用空间复杂度进行分析。

时间复杂度:

在问题中,我们将题目中数据的频数成为n。一个算法中的语句执行次数称为语句频度或时间频度,记为T(n)。我们想要知道当n不断变化时,T(n)的变化规律。若有某个辅助函数f(n),使得当n趋近于无穷大时,T(n)/f(n)的极限值为不等于零的常数,则称f(n)是T(n)的同数量级函数。记作T(n)=O(f(n)),称O(f(n)) 为算法的渐进时间复杂度,简称时间复杂度。

大O符号表示法的引入:

下面我们先来看这一段代码:

1|for(i=1; i<=n; ++i)
2|{
3|  j = i;
4|  j++;
5|}

假设每行代码的执行时间都是相同的,假设为1。

则第1行执行时间是1,第3行执行时间为n,第4行执行时间为n。所以有T(n) = (2n + 1),

有当n趋于无穷大时,+1, 与*2 的意义可以忽略。所以时间复杂度记为O(n)。

常见的时间复杂度量级:

常数阶O(1)
对数阶O(logN)
线性阶O(n)
线性对数阶O(nlogN)
平方阶O(n2)
立方阶O(n3)
K次方阶O(nk)
指数阶(2n)

复杂度从上到下越来越大,执行效率越来越低下

下面对一些复杂度举例分析:

1,常数阶——无论有多少行,其复杂度不随n的变化而变化。

int i = 1;
int j = 2;
++i;
j++;
int m = i + j;

 2,线性阶O(n):

如上文举例所示。

3,对数阶O(logN):

int i = 1;
while(i<n)
{i = i * 2;
}

while循环中,将i * 2,i变化的越来越快,离n也越来越近。假设循环x次后,i就大于2了;所以有

2的x次方等于n,所以x = log2^n,所以代码的时间复杂度为O(logN);

4,线性对数阶O(NlogN):

就是将线性阶循环N次,便是线性对数阶。

for(m=1; m<n; m++)
{i = 1;while(i<n){i = i * 2;}
}

5,k次方阶:

就是k层循环嵌套。

经典算法的时间复杂度分析:

一般算法题或笔试题的时间限制为1s,或2s以内;故c++的操作次数一般控制在10^7 ~ 10^8为佳。

log(10^x)≈3*x。

调和级数的时间复杂度为O(logN);

分母只取质数的调和级数时间复杂度为O(loglogN);

而在不同数据范围内,应该选择怎样的算法与时间复杂度:

· 当N <= 30, ——指数级别,dfs + 剪枝,状压DP;

· 当N <= 100, ——O(N^3) 或O(N^3 logN) floyd算法,或普通dp

· 当N <= 1000.——O(N^2) 或 O(N ^ 2 logN)  dp,  二分

· 当N <= 10000 —— O(N * \sqrt{N}),块状链表。

· 当N  <= 10^5——O(N logN),各种排序,线段树,树状数组,set/map,heap,堆优化版Dijkstra,spfa,二分,求半平面交

· 当N <= 10^6 —— O(N)以及常数较小的O(NlogN)hash,单调队列,双指针,BFS,并查集,kmp,AC自动机。(常数较小的O(NlogN))sort、树状数组、heap、dijkstra、spfa

·当N ≤ 10^7—— O(n)双指针扫描、kmp、AC自动机、线性筛素数

· 当N <= 10^9——O(\sqrt{N}) 判断质数,试除法求质数,试除法求所有约数,试除法分解质因数

` 当N <= 10 ^ 18——O(logN)最大公约数,快速幂,数位DP

· 当n≤10^1000——O(logN * loglogN)k表示位数,高精度加减乘除
 

http://www.xdnf.cn/news/139987.html

相关文章:

  • Linux学习笔记之环境变量
  • 住宅IP如何选择:长效VS短效,哪个更适合你的业务?
  • java排序算法-计数排序
  • OCR(Optical Character Recognition),光学字符识别
  • HashMap底层原理 什么是哈希表?哈希冲突?如何处理哈希冲突?
  • kotlin与MVVM结合使用总结(三)
  • (Go Gin)基于Go的WEB开发框架,GO Gin是什么?怎么启动?本文给你答案
  • 防火墙技术深度解析:从包过滤到云原生防火墙的部署与实战
  • 【1】GD32 系统架构、内核、中断系统、存储器系统
  • IDEA编写flinkSQL(快速体验版本,--无需配置环境)
  • Vue3后代组件多祖先通讯设计方案
  • OpenCV 图形API(63)图像结构分析和形状描述符------计算图像中非零像素的边界框函数boundingRect()
  • 52.[前端开发-JS实战框架应用]Day03-AJAX-插件开发-备课项目实战-Lodash
  • ubuntu20.04安装x11vnc远程桌面
  • AI数据分析的利器:解锁BI工具的无限潜力
  • android将打包文件的password和alias写入到本地文件
  • 区块链如何达成共识:PoW/PoS/DPoS的原理、争议与适用场景全解
  • 一些有关ffmpeg 使用(1)
  • LSPatch官方版:无Root Xposed框架,自由定制手机体验
  • MySQL的日志--Undo Log【学习笔记】
  • MCP认证考试技术难题实战破解:从IP冲突到PowerShell命令的深度指南
  • Hadoop进阶之路
  • 第100+39步 ChatGPT学习:R语言实现Xgboost SHAP
  • AI网络渗透kali应用(gptshell)
  • 第十二天 使用Unity Test Framework进行自动化测试 性能优化:Profiler分析、内存管理
  • 【QQmusic自定义控件实现音乐播放器核心交互逻辑】第三章
  • PyCharm 中 FREECAD 二次开发:从基础建模到深度定制
  • uni-app中获取用户实时位置完整指南:解决权限报错问题
  • 运维之SSD硬盘(SSD hard Drive for Operation and Maintenance)
  • Spring Cloud Gateway 如何将请求分发到各个服务