数据结构:1、时间复杂度

简介: 数据结构:1、时间复杂度

一、什么是时间复杂度

如何衡量一个代码的好坏,是简洁还是其他?

当然不是了,这时候就要考虑机器的运算速度,也就是考虑时间复杂度,也就是代码运行的时间,算法在编写成可执行程序后,运行时需要耗费时间资源和空间(内存)资源 。因此衡量一个算法的好坏,一般是从时间和空间两个维度来衡量的,即时间复杂度和空间复杂度。

时间复杂度主要衡量一个算法的运行快慢,而空间复杂度主要衡量一个算法运行所需要的额外空间。在计算

机发展的早期,计算机的存储容量很小。所以对空间复杂度很是在乎。但是经过计算机行业的迅速发展,计

算机的存储容量已经达到了很高的程度。所以我们如今已经不需要再特别关注一个算法的空间复杂度。

二、时间复杂度的概念

时间复杂度的定义:在计算机科学中,算法的时间复杂度是一个函数,它定量描述了该算法的运行时间。一

个算法执行所耗费的时间,从理论上说,是不能算出来的,只有你把你的程序放在机器上跑起来,才能知

道。但是我们需要每个算法都上机测试吗?是可以都上机测试,但是这很麻烦,所以才有了时间复杂度这个

分析方式。一个算法所花费的时间与其中语句的执行次数成正比例,算法中的基本操作的执行次数,为算法

的时间复杂度

那么请问下方代码的时间复杂度是多少?

大O符号(Big O notation):是用于描述函数渐进行为的数学符号。

推导大O阶方法:

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。

使用大O的渐进表示法以后,Func1的时间复杂度为:

实际中我们计算时间复杂度时,我们其实并不一定要计算精确的执行次数,而只需要大概执行次数,那么这里我们使用大O的渐进表示法。

也就是O(N2),这就是时间复杂度。

下面就来举几个示例:

首先看看这个函数,他的第一个是for循环语句,那么就有F(N)=2*N+10,因为后面是常数所以忽略不计,然后N前面的系数也可以忽略不计,因为当N特别大时N前面的系数可以忽略不计所以可以表示为O(N);

这个题根据上面来看,直接先计算F(N)=M+N,也就是说有两个未知数,当M很大时N可以忽略不计,用力N很大时。M可以忽略不计,所以就表示为O(M+N);

这个循环变量能看出来时常数,所以他就是O(1)

这个代码就是后面的变量的数值是否在str中,要考虑最坏的情况,当他全部遍历一遍后在最后面找到的话就是O(N)

这个是冒泡排序,可以看出他是在循环N编中,每次都会减少一次,也就是n-1,n-2一直这样下去,也就是一个等比数列,也就是N*(N-1)/2,代开看也只是看第一个数,所以就是O(N);

这是一个二分查找,每次都是一半,考略最坏的情况的时候,也就是x^2=N,也就是log2,也就是O(logN)

这是一个递归函数,自己调用自己,我们都知道他是每次都减1,也就是下方这样变化,所以就是等比数列,也就是O(N)

这是计算斐波那契数列的递归函数,他和上面的递归韩式有一点不同,他是相当于右方这个三角形的所以就是F(N)=2^0+2^1+2^2……+2^(n-1)

所以就可以利用错位相减发得出F(N)=2^(n-1)-1;

所以也就是0(2^N)



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