数据结构-算法的时间复杂度(1.1)

简介: 数据结构-算法的时间复杂度(1.1)

1. 算法效率

我们该如何判断一个算法的好坏?


衡量一个算法的好坏,是从时间和空间两个维度比较的,


而今天,我就来详细探讨一下时间复杂度。


2. 时间复杂度

2.1 时间复杂度的概念

时间复杂度是一个函数,


而:


算法中的基本操作的执行次数,为算法的时间复杂度。


我们当然不能只用运行一段程序的速度来解释时间复杂度,


毕竟每个人电脑的CPU运行速度不同。


例:


#include 
int main()
{
  int n = 10;
  while (n > 0)
  {
  n--;
  }
  return 0;
}

这一段代码走了10次,


他的时间复杂度是O(1)。


例2:


#include 
int main()
{
  int n;
  scanf("%d", &n);
  while (n > 0)
  {
  n--;
  }
  return 0;
}

这段代码走了n次,


他的时间复杂度是O(N)。


那么问题来了,时间复杂度究竟是怎么求的?


2.2 大O的渐进表示法

规则:


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,则去除与这个项目相乘的常数。得到的结果就是大O阶。


2.3 举例说明:

void Func2(int N)
{
    int count = 0;
    for (int k = 0; k < 2 * N ; ++ k)
    {
        ++count;
    }
    int M = 10;
    while (M--)
    {
        ++count;
    }
    printf("%d\n", count);
}

这段代码前面是2*N次,后面是10次,


加起来是2*N+10,


而他的时间复杂度是O(N)


例2:


冒泡排序的时间复杂度:


void BubbleSort(int* a, int n)
{
    assert(a);
    for (size_t end = n; end > 0; --end)
    {
        int exchange = 0;
        for (size_t i = 1; i < end; ++i)    
        {
            if (a[i-1] > a[i])
            {
                Swap(&a[i-1], &a[i]);
                exchange = 1;
            }
        }
        if(exchange == 0)
            break;
    }
}


冒泡排序最好的情况是O(N),


而最坏的情况是要和每一个数比较交换,是O(N^2)。


所以他的时间复杂度是O(N^2)。


例3:


long long Fib(size_t N)
{
  if (N < 3)
  return 1;
  return Fib(N - 1) + Fib(N - 2);
}

斐波那契递归的时间复杂度是O(2^N)。


通过上述的例子,我们可以知道的是,


计算时间复杂度,计算的是该算法最坏的情况。


写在最后:

以上就是本篇文章的内容了,感谢你的阅读。


如果喜欢本文的话,欢迎点赞和评论,写下你的见解。


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之后我还会输出更多高质量内容,欢迎收看。


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