2021-05-12

數(shù)據(jù)復雜度分析

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法本身解決的快和省的問題史汗;

如何衡量的代碼的執(zhí)行效率琼掠;時間、空間復雜度分析停撞。

1. 測試結(jié)果非常依賴測試環(huán)境

2.測試結(jié)果受數(shù)據(jù)規(guī)模的影響很大

大O復雜度表示法

所有代碼的執(zhí)行時間T(n)與每行代碼的執(zhí)行次數(shù)成正比瓷蛙。

大O時間復雜度表示法。大O時間復雜度實際上并不具體表示代碼真正的執(zhí)行時間怜森,而是表示代碼執(zhí)行時間隨數(shù)據(jù)規(guī)模增長的變化趨勢速挑,所以,也叫作漸進時間復雜度(asymptotic time complexity)副硅,簡稱時間復雜度姥宝。

時間復雜度分析

1.只關(guān)注循環(huán)執(zhí)行次數(shù)最多的一段代碼

int cal(int n) {

? int sum = 0;

? int i = 1;

? for (; i <= n; ++i) {

? ? sum = sum + i;

? }

? return sum;

}

其中第2、3行代碼都是常量級的執(zhí)行時間恐疲,與n的大小無關(guān)腊满,所以對于復雜度并沒有影響。循環(huán)執(zhí)行次數(shù)最多的是第4培己、5行代碼碳蛋,所以這塊代碼要重點分析。前面我們也講過省咨,這兩行代碼被執(zhí)行了n次肃弟,所以總的時間復雜度就是O(n)。

2.加法法則:總復雜度等于量級最大的那段代碼的復雜度

3.乘法法則:嵌套代碼的復雜度等于嵌套內(nèi)外代碼復雜度的乘積

幾種常見時間復雜度實例分析

1. O(1)

一般情況下零蓉,只要算法中不存在循環(huán)語句笤受、遞歸語句,即使有成千上萬行的代碼敌蜂,其時間復雜度也是Ο(1)箩兽。

2. O(logn)、O(nlogn)

i=1;

while (i <= n)? {

? i = i * 2;

}

從代碼中可以看出章喉,變量i的值從1開始取汗贫,每循環(huán)一次就乘以2。當大于n時秸脱,循環(huán)結(jié)束落包。還記得我們高中學過的等比數(shù)列嗎?實際上摊唇,變量i的取值就是一個等比數(shù)列妥色。如果我把它一個一個列出來,就應該是這個樣子的:

現(xiàn)在遏片,把代碼稍微改下嘹害,這段代碼的時間復雜度是多少撮竿?

i=1;

while (i <= n)? {

? i = i * 3;

}

根據(jù)我剛剛講的思路,很簡單就能看出來笔呀,這段代碼的時間復雜度為O(log3n)幢踏。

實際上,不管是以2為底许师、以3為底房蝉,還是以10為底,我們可以把所有對數(shù)階的時間復雜度都記為O(logn)微渠。為什么呢搭幻?

空間復雜度分析

時間復雜度的全稱是漸進時間復雜度表示算法的執(zhí)行時間與數(shù)據(jù)規(guī)模之間的增長關(guān)系逞盆。類比一下檀蹋,空間復雜度全稱就是漸進空間復雜度(asymptotic space complexity),表示算法的存儲空間與數(shù)據(jù)規(guī)模之間的增長關(guān)系云芦。

我們常見的空間復雜度就是O(1)俯逾、O(n)、O(n2 )舅逸,像O(logn)桌肴、O(nlogn)這樣的對數(shù)階復雜度平時都用不到。而且琉历,空間復雜度分析比時間復雜度分析要簡單很多坠七。

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