算法复杂度
时间复杂度所耗时间的大小排列
< < < < < < < <
复杂度
在进行算法分析时,语句总的执行次数T(n)
是关于问题规模n的函数,进而分析T(n)随n的变化情况并确定T(n)的数量级。算法的时间复杂度,也就是算法的时间量度,记住:T(n)=O(f(n))。它表示随问题规模n的增大,算法执行时间的增长率和f(n)的增长率相同,称作算法的渐近时间复杂度,简称为时间复杂度。其中f(n)是问题规模n的某个函数
用大写O()来体现算法时间复杂度的记法,我们称之为大O记法
一般情况下,随着n的增大,T(n)增长最慢的算法为最优算法。
推导大O阶方法
- 用常数1取代运行时间中的所有加法常数。
- 在修改后的运行次数函数中,只保留最高阶项。
- 如果最高阶项存在且不是1,则去除与这个项相乘的常数。
得到的结果就是大O阶。
常见的时间复杂度
$O(1)$ 常数复杂度
$O(㏒n)$ 对数复杂度
$O(n)$ 线性复杂度
$O(n㏒n)$ n倍对数复杂度
$O(n²)$ 平方复杂度
$O(n³)$ 立方复杂度
$O(2^n)$ 指数复杂度
$O(n!)$ 阶乘复杂度
$O(n^n)$ 指数复杂度
| 执行次数函数 | 阶 | 非正式术语 |
|---|---|---|
| 12 | O(1) | 常数阶 |
| 2n + 30 | O(n) | 线性阶 |
| 3n² + 2n + 1 | O(n²) | 平方阶 |
| 5log₂n + 20 | O(log n) | 对数阶 |
| 2ⁿ(2 的 n 次方) | O(2ⁿ) | 指数阶 |
分析分类
- 最好复杂度
- 最差复杂度
- 平均复杂度
- 均摊复杂度
算法要求
- 正确性
- 可行性
- 健硕性
- 时间效率
- 空间效率
- 简单性
时间复杂度确定原则
用常数1来取代运行时间中所有加法常数
修改后的函数中,只保留最高阶项
如果最高阶项存在且不是1,则忽略这个项的系数
常系数可忽略
低次项可忽略