如何計算時間複雜度

2021-06-22 07:19:21 字數 1684 閱讀 4361

幾種排序演算法的思想很容易掌握,就是對應的時間複雜度,究其原因就是對時間複雜度是什麼,如何定義計算還不知道,那麼時間複雜度是如何計算的呢?請看下文。

在說時間複雜度之前要說一下演算法,演算法是為解決某問題而採取的

具體的

有限

操作步驟,既然演算法是操作步驟,那麼步驟

占用計算機資源的多少就決定了演算法的效率。而計算機資源中有時間資源(處理器)和空間資源(儲存器),因此時間複雜度是描述演算法效率的標準中的一種。

什麼是時間複雜度?

演算法中,操作重複執行的次數為演算法的時間度量。

設f(n)為描述乙個演算法重複執行次數的函式,這個演算法的時間複雜度即為o(f(n))。這裡只需求的函式(f(n))的增長率。

例題1:

f(n)=n^3+3n        o(f(n))=n^3

f(n)=2                 o(f(n))=1

f(n)=logn+n        o(f(n))=logn

上面的結果為什麼那樣,大家應該去看一下漸進符號就知道了。

現在如果給定我們乙個演算法的函式,我們肯定可以特別輕鬆的寫出時間複雜度,但是,函式往往不直接給我們,給我們的是一段**,我們是否很容易的求出時間複雜度呢?

如下:例題2.1:

for(i=1;i<=n;++i)

}

分析: 1)第乙個for迴圈重複的次數為n

2)第二個for重複的次數也為n

3)兩個for是巢狀的,程式總的重複次數為n^2

4)時間複雜度即為n^2

例題2.2:

i=1;                    

while(i<=n)

分析:1)設重複的次數為m

2)i=1 迴圈一次i的值都乘以2, m次迴圈後i的值就不滿足小於等於n了,得函式i*(2^m)>n (i=1)

3)求得重複次數m=l

og2(n/i),即得時間複雜度

說明:上題中i如果不為1時,時間複雜度還是log2(n/i),原因是求的是函式的增長率。

好了,現在我們知道了如何去求時間複雜度的函式及時間複雜度,單個的函式能求出來,那麼多個函式在一塊呢?就好比我們會算加法、減法和乘法,那麼混合運算怎麼算呢? 復合的程式中就能寫出多個時間複雜度的函式,整個函式的時間複雜度如何計算就好比混合運算的優先順序,是有規則的,請繼續看:

針對並列程式

o(f(n1))+o(f(n2))=o(  max(f(n1),f(n2))  )

針對巢狀程式

o(f(n1))*o(f(n2))=o( f(n1)*f(n2) )

特例:若其中有乙個為常數c 

f(n1)=c  o(f(n1))*o(f(n2))=o( c*f(n2) ) = o( f(n2) )

例3:

} for ( i = 0; i < m; i++ )

}

分析: 1)巢狀的兩個for迴圈,用乘法法則得:o(m*n)

2)第三個for迴圈,時間複雜度為o(m)

3)利用加法法則得:時間複雜度為o(  max(o(m*n),o(m))  )

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