什么是时间复杂度?

        代码执行时间随数据规模增长的变化趋势,前面这句话可能有点难以理解,其实时间复杂度可以理解为,代码执行的次数

时间复杂度用什么来表示?

        用大O表示法来表示时间复杂度

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        大O表示法:

        T(n) = O(f(n))

            1)T(n):表示代码执行的时间

            2)n:表示数据规模的大小

            3)f(n):表示每行代码执行次数的总和

 

时间复杂度分析:

    1.关注循环次数最多的一段代码

    2.加法法则:总复杂度等于量级最大的那段代码的复杂度

    3.乘法法则:嵌套代码的复杂度等于嵌套内外代码复杂度的乘积

时间复杂度用大O表示法来表示的话,大概有多少种表示情况?

    1、常数阶:O(1),所有括号内为已知的数字,都可以认为是常数阶O(1)

 1 public class test {
 2 
 3     public static void main(String[] args) {
 4 
 5         int a = 0; //执行一次
 6 
 7         int b = 0; //执行一次
 8 
 9         System.out.println(a + b); //执行一次
10 
11     }
12 
13 }

 

        上面有3行代码需要执行,每行代码执行一次,所以时间复杂度为O(3),又因为括号里的是常数,所以我们可以认为时间复杂度为O(1)

        注意:O(1)是种表示方法,一般情况下,只要算法中不存在循环或者递归语句,即使有几百上千的代码,时间复杂度都为O(1)

2、对数阶:O(logn)

int i = 1;

  while(i <= n){

    i = i * 2;

  }

  

        从上面可以知道,随着i的变化,2行的执行次数在减少,当i > n时,循环结束,在循环中的语句,每次循环都 * 2,根据高中学过的等比数列可以知道,2^0 + 2^1 + ... +2^x = n --> 在这里我们只要知道x值就好了,所以 2^x = n,x=log2 n,所以这段代码的复杂度为O(log2 n)

        如果我们把代码改为:

int i = 1;

  while(i <= n){

    i = i * 5;

  }

  

        上面这一行的时间复杂度为O(log5 n),跟上面的对比,O(log2 n)和O(log5 n)都可以看作为O(logn),在采用大O表示法标记时间复杂度的时候,可以忽略系数

3、线性代数阶:O(nlogn),可以根据上面的O(logn)去改造,把上面的代码再执行n遍,就可以得到了

4、线性阶:O(n)

for(int i = 0; i < n; i++){

        System.out.println("O(n)");

    }

  

        上面的循环语句要执行n次,里面的输出语句也要输出n次,所以总执行次数为2n,即时间复杂度为O(2n),可以记为O(n),我的理解是,当到达无限大的时候,只要乘数是有限的数字,那么n前面的有限数字可以忽略不计,除非去乘无限的数字

5、平方阶:O(n^2)

6、阶乘阶:O(!n)

7、指数阶:O(2^n)

8、立方阶:O(n^3)

......


低阶到高阶排序:

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

 

时间复杂度的集中分析情况

        1.最好的时间复杂度:在最理想的情况下,执行这段代码的时间复杂度

        2.最坏时间复杂度:在最糟糕的情况下,执行这段代码的时间复杂度

        例子:比如在有n个数字的数组中,寻找一个数字,幸运的话,第一个就找到了,可以认为是最好的时间复杂度;如果运气不好的话,要循环n遍才能找到,这可以认为是最坏的时间复杂度。

        3.平均时间复杂度

        4.均摊时间复杂度

原文:https://blog.csdn.net/weixin_41640994/article/details/88287520

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