【算法】時間復(fù)雜度

0x01 時間復(fù)雜度的定義

算法中基本操作重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)是問題規(guī)模n的某個函數(shù)窟扑,用T(n)表示喇颁,若有某個輔助函數(shù)f(n),使得當(dāng)n趨近于無窮大時嚎货,T(n)/f(n)的極限值為不等于零的常數(shù)橘霎,則稱f(n)是T(n)的同數(shù)量級函數(shù)。記作T(n)=O(f(n))殖属,稱O(f(n))為算法的漸進(jìn)時間復(fù)雜度(O是數(shù)量級的符號 )姐叁,簡稱時間復(fù)雜度。

0x02 時間復(fù)雜度的計算步驟

  1. 計算出基本操作的執(zhí)行次數(shù)T(n)
    ??基本操作即算法中的每條語句(以;號作為分割)忱辅,語句的執(zhí)行次數(shù)也叫做語句的頻度七蜘。在做算法分析時,一般默認(rèn)為考慮最壞的情況墙懂。

  2. 計算出T(n)的數(shù)量級
    ??求T(n)的數(shù)量級橡卤,只要將T(n)進(jìn)行如下一些操作:忽略常量、低次冪和最高次冪的系數(shù)损搬。令f(n)=T(n)的數(shù)量級碧库。

  3. 用大O來表示時間復(fù)雜度
    ??當(dāng)n趨近于無窮大時柜与,如果lim(T(n)/f(n))的值為不等于0的常數(shù),則稱f(n)是T(n)的同數(shù)量級函數(shù)嵌灰。記作T(n)=O(f(n))弄匕。

總結(jié)一下就是

  1. 找到執(zhí)行次數(shù)最多的語句
  2. 計算語句執(zhí)行次數(shù)的數(shù)量級
  3. 用大O來表示結(jié)果

0x03 例子

  1. O(1)
int i = 0,j = 0,temp = 0;
temp = i;
i = j;
j = temp;

這個是一個交換兩個變量值的例子,三個語句的頻度都是1沽瞭,該程序執(zhí)行時間是一個與問題規(guī)模n無關(guān)的迁匠,算法的時間復(fù)雜度為常數(shù),所以T(n) = O(1)驹溃。

P.S 如果算法的執(zhí)行時間不隨著問題規(guī)模n的增加而增長城丧,即使算法中有上千條語句,其執(zhí)行時間也不過是一個較大的常數(shù)豌鹤。此類算法的時間復(fù)雜度是O(1)亡哄。
  1. O(n)
int sum = 0;
for(int i = 0; i < n; i++){
    sum = sum + i;
}

T(n) = 1 + n
上述代碼的時間復(fù)雜度就是for循環(huán)的O(n)

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

設(shè)i=i*2的頻度為t,則2^t <= n布疙,那么t <= log2n蚊惯。取最壞結(jié)果,當(dāng)t等于最大值log2n是T(n) = 1 + log2n灵临,所以時間復(fù)雜度為O(log2n)

  1. O(n^2)
int sum = 0;
for(int i = 0;i <= n;i++){
  for(int j = 0;j <= n; j++){
    sum++;
  }
}

時間復(fù)雜度為O(n^2)

0x04 常用排序算法的時間復(fù)雜度

常見排序算法時間復(fù)雜度

0x05 參考文獻(xiàn)

http://www.reibang.com/p/99bac69fdd97
http://univasity.iteye.com/blog/1164707
http://blog.csdn.net/zolalad/article/details/11848739

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