算法时间复杂度

作者:李鹏
 

算法复杂度分为时间复杂度和空间复杂度,一个好的算法应该具体执行时间短,所需空间少的特点。

     随着计算机硬件和软件的提升,一个算法的执行时间是算不太精确的。只能依据统计方法对算法进行估算。我们抛开硬件和软件的因素,算法的好坏直接影响程序的运行时间。
     我们看一下小例子:
     int value = 0;                         // 执行了1次
     for (int i = 0; i < n; i++) {       // 执行了n次
          value += i;
     }
     这个算法执行了 1 + n 次,如果n无限大,我们可以把前边的1忽略,也就是说这个算法执行了n次
     时间复杂度常用大O符号表示,这个算法的时间复杂度就是O(n).
     概念: 一般情况下,算法的基本操作重复执行的次数是模块n的某一函数f(n),因此,算法的时间复杂度记做 T(n) = O(f(n))。 随着模块n的增大,算法执行的时间增长率f(n)的增长率成正比,所以f(n)越小,算法 的时间复杂度越低,算法的效率越高。
     计算时间复杂度
     1.去掉运行时间中的所有加法常数。
     2.只保留最高阶项。
     3.如果最高阶项存在且不是1,去掉与这个最高阶相乘的常数得到时间复杂度
 
我们看一个例子
     for (int i = 0; i < n; i++) {
          for (int j = i; j < n; j++) {
               // do .....
          }
     }
当 i = 0 时 里面的fo循环执行了n次,当i等待1时里面的for循环执行了n -  1次,当i 等于2里里面的fro执行了n - 2次........所以执行的次数是
根据我们上边的时间复杂度算法
     1.去掉运行时间中的所有加法常数: 没有加法常数不用考虑
     2.只保留最高阶项: 只保留 
     3. 去掉与这个最高阶相乘的常数:  去掉  只剩下 
     最终这个算法的时间复杂度为
 
再看一个线性的
      for ( int i = 0; i < n; i++) {
          // do .....
     }
     因为循环要执行n次所以时间复杂度为O(n)
 
其它的我也就不一个一个算了,下面给出了常用的时间复杂度
 

排序法

最差时间分析 平均时间复杂度 稳定度 空间复杂度
冒泡排序 O(n2) O(n2) 稳定 O(1)
快速排序 O(n2) O(n*log2n) 不稳定 O(log2n)~O(n)
选择排序 O(n2) O(n2) 稳定 O(1)
二叉树排序 O(n2) O(n*log2n) 不一顶 O(n)

插入排序

O(n2) O(n2) 稳定 O(1)
堆排序 O(n*log2n) O(n*log2n) 不稳定 O(1)
希尔排序 O O 不稳定 O(1)

原文地址:https://www.cnblogs.com/Triw/p/9751255.html