算法的时间复杂度是什么?

算法的时间复杂度是什么?,第1张

执行一个算法所耗费的时间,从理论上是不能算出来的,必须上机运行测试才能知道。但不可能也没有必要对每个算法都上机测试,只需知道哪个算法花费的时间多,哪个算法花费的时间少就可以了。一个算法花费的时间与算法中语句的执行次数成正比例,算法中哪个语句的执行次数多,它花费的时间就多。

1.语句频度在算法中一个语句的执行次数称为语句频度或时间频度,记为T(n)。

2)算法的渐进时间复杂度一般情况下,算法的执行时间T是问题规模n的函数,记作T(n)。要精确地表示算法的运行时间函数常常是很困难的,即使能够给出,也可能是个相当复杂的函数,函数的求解本身也是相当复杂的。为了客观地反映一个算法的执行时间,可以用算法中基本语句的执行次数的数量级来度量算法的工作量,称作算法的渐进时间复杂度,简称时间复杂度,通常用O来表示。

时间复杂度和空间复杂度的概念:时间复杂度是指执行这个算法所需要的计算工作量;而空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。时间和空间(即寄存器)都是计算机资源的重要体现,而算法的复杂性就是体现在运行该算法时的计算机所需的资源多少。

时间复杂度:

1、算法的时间复杂度反映了程序执行时间随输入规模增长而增长的量级,在很大程度上能很好地反映出算法的优劣与否。

2、算法执行时间需要依据该算法编制的程序在计算机上执行运行时所消耗的时间来度量,度量方法有两种,事后统计方法和事前分析估算方法,因为事后统计方法更多的依赖计算机的硬件,软件等环境因素,有时容易掩盖算法本身的优劣。因此常常采用事前分析估算的方法。

空间复杂度:

1、空间复杂度是对一个算法在运行过程中临时占用存储空间大小的量度。

2、一个算法在计算机上占用的内存包括:程序代码所占用的空间,输入输出数据所占用的空间,辅助变量所占用的空间这三个方面,程序代码所占用的空间取决于算法本身的长短。

输入输出数据所占用的空间取决于要解决的问题,是通过参数表调用函数传递而来,只有辅助变量是算法运行过程中临时占用的存储空间,与空间复杂度相关。

算法的时间复杂度是指:执行程序所需的时间。

一般情况下,算法中基本 *** 作重复执行的次数是问题规模n的某个函数,用T(n)表示,若有某个辅助函数f(n),使得当n趋近无穷大时。

T(n)/f(n)的极限值为不等于零的常数,则称为f(n)是T(n)的同数量级函数。记作T(n)=O(f(n)),称O(f(n))为算法的渐进时间复杂度,简称时间复杂度。比如:

在 T(n)=4nn-2n+2 中,就有f(n)=nn,使得T(n)/f(n)的极限值为4,那么O(f(n)),也就是时间复杂度为O(n*n)。

时间复杂度中大O阶推导是:

推导大O阶就是将算法的所有步骤转换为代数项,然后排除不会对问题的整体复杂度产生较大影响的较低阶常数和系数。

有条理的说,推导大O阶,按照下面的三个规则来推导,得到的结果就是大O表示法:运行时间中所有的加减法常数用常数1代替。只保留最高阶项去除最高项常数。

其他常见复杂度是:

f(n)=nlogn时,时间复杂度为O(nlogn),可以称为nlogn阶。

f(n)=n³时,时间复杂度为O(n³),可以称为立方阶。

f(n)=2ⁿ时,时间复杂度为O(2ⁿ),可以称为指数阶。

f(n)=n!时,时间复杂度为O(n!),可以称为阶乘阶。

f(n)=(√n时,时间复杂度为O(√n),可以称为平方根阶。


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