数据结构 ——— 算法的时间复杂度

目录

时间复杂度的概念

时间复杂度函数式

大O的渐进表示法的概念

大O的渐进表示法


时间复杂度的概念

在计算机科学中,算法的时间复杂度是一个函数(数学上的函数式),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,只有把程序放在机器上跑起来,才能知道

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于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


时间复杂度函数式

代码演示:

复制代码
#include<stdio.h>
int main()
{
	int N = 0;
	scanf("%d", &N);

	int count = 0;

	// 循环1
	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		for (int j = 0; j < N; j++)
		{
			count++;
		}
	}

	// 循环2
	for (int k = 0; k < N * 2; k++)
	{
		count++;
	}

	// 循环3
	int M = 10;
	while (M--)
	{
		count++;
	}

	printf("%d\n", count);

	return 0;
}

问:以上代码中的 count++ 语句执行了多少次?

代码解析:

循环1执行了 N*N 次 ;循环2执行了 N*2 次 ;循环3执行了 10 次

**时间复杂度函数式:**F(N) = N*N + N*2 + 10

N = 10 F(N) = 130

N = 100 F(N) = 10210

N = 1000 F(N) = 1002010

代码验证:


大O的渐进表示法的概念

在实际中我们计算时间复杂度时,并不一定要计算精确的执行次数,只需要大概的执行次数,那么就需要使用大O的渐进表示法


大O的渐进表示法

大O符号:是用于描述函数渐进行为的函数符号

推导大O阶的方法:

  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的渐进表示法后,以上时间复杂度函数式:F(N) = N*N + N*2 + 10 就被改写为了:O(N^2)

N = 10 F(N) = 100

N = 100 F(N) = 10000

N = 1000 F(N) = 1000000

结论:

去掉了那些低阶项,大O的渐进表示法对结果的影响不大,且更加简洁明了的表示出了执行次数

相关推荐
水饺编程5 小时前
编程数学:三角函数基础01,直角三角函数
c语言·c++·windows·visual studio
裕晟资质规划5 小时前
军工保密资质二级申报的四个可量化硬条件:条文位置、数值口径与西安配套企业实务要点
java·服务器·网络·数据库·算法
LuminousCPP5 小时前
数据结构-排序(一):基础排序算法横向对比|冒泡、插入、希尔、堆与双向选择,详解二分 / Knuth 增量
c语言·数据结构·笔记·算法·排序算法
初願致夕霞5 小时前
C/C++传统程序内存分布(代码实测)
java·c语言·c++
Nil2085 小时前
leetcode 46全排列
算法·leetcode·职场和发展
辰烨chenye6 小时前
LeetCode Hot 100 题解 · 动态规划篇
算法·leetcode·动态规划
青山木6 小时前
Hot 100 --- 买卖股票的最佳时机
java·数据结构·算法·leetcode·贪心算法
wlkdb6 小时前
大模型/Agent 时代下的视觉算法
图像处理·算法·计算机视觉
sali-tec6 小时前
C# 基于OpenCv的视觉工作流-章107-光流追踪
图像处理·人工智能·opencv·算法·计算机视觉
csdn_aspnet7 小时前
C++ 未排序数组中第 k 个最小/最大元素 | 最坏情况下的线性时间
数据结构·c++·算法