算法复杂度简介

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了算法复杂度简介相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

目录

一、简介

二、O(1),O(n),O(logn),O(nlogn)…的区别及分析方法

三、O(n)—线性阶

四、复杂度O(n^2)—平方阶

五、复杂度O(logn)—对数阶

六、复杂度O(nlogn)—线性对数阶

七、O(1)—常数阶

八、时间复杂度的优劣对比


一、简介

算法复杂度分为时间复杂度和空间复杂度:

  • 时间复杂度是指执行这个算法所需要的计算工作量;
  • 空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间;

二、O(1),O(n),O(logn),O(nlogn)…的区别及分析方法

        首先o(1), o(n), o(logn), o(nlogn)是用来表示对应算法的复杂度,不仅仅用于表示时间复杂度,也用于表示空间复杂度。

        O后面的括号中有一个函数,指明某个算法的耗时/耗空间与数据增长量之间的关系。其中的n代表输入数据的量

三、O(n)线性阶

时间复杂度为O(n)—线性阶,就代表数据量增大几倍,耗时也增大几倍。比如常见的遍历算法。

//循环遍历N次即可得到结果
count = 0;
for(int i = 0;i < 10 ; i ++)
	count ++;


四、复杂度O(n^2)—平方阶

        时间复杂度O(n^2)—平方阶, 就代表数据量增大n倍时,耗时增大n的平方倍,这是比线性更高的时间复杂度。比如冒泡排序,就是典型的O(n x n)的算法,对n个数排序,需要扫描n x n次。

 for(int i =1;i<arr.length;i++)  //遍历n次
    for(int j=0;j<arr.length-i;j++) //遍历n-1次
       if(arr[j]>arr[j+1]) 
              int temp = arr[j];
              arr[j]=arr[j+1];
              arr[j+1]=temp;
         
         

//整体复杂度n*(n-1)

五、复杂度O(logn)—对数阶

        时间复杂度O(logn)—对数阶,当数据增大n倍时,耗时增大logn倍(这里的log是以2为底的,比如,当数据增大256倍时,耗时只增大8倍,是比线性还要低的时间复杂度)。二分查找就是O(logn)的算法,每找一次排除一半的可能,256个数据中查找只要找8次就可以找到目标。

int count = 1;
while(count < n)
  
 
   count = count*2;
   //时间复杂度O(1)的程序步骤序列
   ......
 

由于每次count成衣2之后,就距离n更近了一分。也就是说,有多少个2相乘后大于n,则会退出循环。由2^x=n 得到x=logn。所以这个循环的时间复杂度为O(logn).

  ```js
  int binarySearch(int a[], int key) 
      int low = 0;
      int high = a.length - 1;
      while (low <= high) 
          int mid = low + (high - low) / 2;
          if (a[mid] > key)
              high = mid - 1;
          else if (a[mid] < key)
              low = mid + 1;
          else
              return mid;
      
      return -1;
  
  
  ```

六、复杂度O(nlogn)—线性对数阶

        时间复杂度O(nlogn)—线性对数阶,就是n乘以logn,当数据增大256倍时,耗时增大256*8=2048倍。这个复杂度高于线性低于平方。归并排序就是O(nlogn)的时间复杂度。

七、O(1)—常数阶

        O(1)—常数阶:最低的时空复杂度,也就是耗时与输入数据大小无关,无论输入数据增大多少倍,耗时/耗空间都不变。 哈希算法就是典型的O(1)时间复杂度,无论数据规模多大,都可以在一次计算后找到目标。

index = a;
a = b;
b = index;
//运行一次就可以得到结果

八、时间复杂度的优劣对比

O(1) < O(logn) < O(n) < O(nlogn) < O(n^2) < O(n^3)< O(2^n) < O(n!) < O(n^n)

以上是关于算法复杂度简介的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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