时间复杂度: 理论定义

函数的渐近增长:给定两个函数f(n)和g(n),如果存在一个整数N,使得对于所有的n > N,f(n)总是比g(n)大,那么,我们说f(n)的增长渐近快于g(n)。

算法时间复杂度定义
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,记作: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。 这样用大写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:
1.用常数1取代运行时间中的所有加法常数。
2.在修改后的运行次数函数中,只保留最高阶项。
3.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。

常用的时间复杂度所耗费的时间从小到大依次是
O(1) < O(logn) < O(n) < O(nlogn) < O(n2) < O(n3) < O(2n) < O(n!) < O(nn)

以上引用自《大话数据结构》

渐近分析
考虑算法在输入规模趋向无穷时的效率分析就是渐近分析。
渐近分析就是:忽略具体机器、编程或编译器的影响,只观察在输入尺寸n取趋向无穷时算法效率的表现.

O、Ω、Θ表示

O 想象成 ⩽ 函数的渐近上界
Ω 想象成 ⩾ 函数的渐近下界
Θ 想象成 = 函数的准确界

以上引用自《算法之道》

Θ(g(n))={f(n):存在正常数c1,c2和n0,使对所有的n⩾n0,有0⩽c1g(n)⩽f(n)⩽c2g(n)}

O(g(n))={f(n): 存在正常数c和n0,使对所有n⩾n0,有0⩽f(n)⩽cg(n) }

Ω(g(n))={f(n): 存在正常数c和n0,使对所有n ⩾ n0,有0⩽cg(n)⩽f(n) }

o(g(n))={f(n): 对任意正常数c,存在常数n0>0,使对所有的n⩾n0,有0⩽f(n)⩽cg(n) }

ω(g(n))={f(n): 对任意正常数c,存在常数n0>0,使对所有的n⩾n0,有0⩽cg(n)

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