時間,空間復雜度分析
int cal(int n) {
int sum = 0;
int i = 1;
for (; i <= n; ++i) {
sum = sum + i;
}
return sum;
}
可以先分析對于每行代碼,我們假設為unit_time=1,可以得出整個代碼的運行時間為2n + 2
故T1(n) = 2n + 2,代碼執(zhí)行時間與n成正比
例子2:
int cal(int n) {
int sum = 0;
int i = 1;
int j = 1;
for (; i <= n; ++i) {
j = 1;
for (; j <= n; ++j) {
sum = sum + i * j;
}
}
}
由上述代碼可知,同樣對于每行代碼的運行時間為單位unit_time,可得:T2(n) = 2n*n + 2n + 3
所有代碼的執(zhí)行時間與每行代碼執(zhí)行次數n成正比
通過上述兩個列子的描述,可以得出用公式表示法:
T(n) = O(f(n))
由此可以得出:T1(n) = O(f(n)) = O(n),T2(n) = O(n*n)
三個較實用的時間復雜度分析:
1.只關注循環(huán)次數最多的那段代碼:
int cal(int n) {
int sum = 0;
int i = 1;
for (; i <= n; ++i) {
sum = sum + i;
}
return sum;
}
上訴列1,可以說明:T(n) = O(n),就是執(zhí)行時間最長的那段代碼。
2.加法法則:總時間復雜度 = 量級最大的那段代碼的復雜度
轉換成時間代碼公式為:
T(n) = T1(n) + T2(n) = max(O1(f(n)),O2(f(n)))
int cal(int n) {
int sum_1 = 0;
int p = 1;
for (; p < 100; ++p) {
sum_1 = sum_1 + p;
}
int sum_2 = 0;
int q = 1;
for (; q < n; ++q) {
sum_2 = sum_2 + q;
}
int sum_3 = 0;
int i = 1;
int j = 1;
for (; i <= n; ++i) {
j = 1;
for (; j <= n; ++j) {
sum_3 = sum_3 + i * j;
}
}
return sum_1 + sum_2 + sum_3;
}
由此可知:T(n) = O(n*n)
3乘法規(guī)則:嵌套代碼的復雜度等于嵌套內外代碼復雜度的乘積
int cal(int n) {
int ret = 0;
int i = 1;
for (; i < n; ++i) {
ret = ret + f(i);
}
}
int f(int n) {
int sum = 0;
int i = 1;
for (; i < n; ++i) {
sum = sum + i;
}
return sum;
}
由此可知:該代碼的復雜度T(n) = T1(n) *T2(n) = O(n*n)
幾種常見的時間復雜度分析:
1.O(1)
int i = 8;
int j = 6;
int sum = i + j;
只要代碼里復雜度不會隨著n增大而增大,就是常量
2.O(log n),O(n log n)
i=1;
while (i <= n) {
i = i * 2;
}
時間復雜度:log 2 n(以2為底的對數)
i = 1;
while(i <=n){
i = i * 3;
}
時間復雜度:log 3 n(以3為底的時間復雜度)
通過計算公式化簡可知:統(tǒng)稱為log n
3.O(m+n),O(m*n)
int cal(int m, int n) {
int sum_1 = 0;
int i = 1;
for (; i < m; ++i) {
sum_1 = sum_1 + i;
}
int sum_2 = 0;
int j = 1;
for (; j < n; ++j) {
sum_2 = sum_2 + j;
}
return sum_1 + sum_2;
}
時間復雜度:O(m+n)
void print(int n) {
int i = 0;
int[] a = new int[n];
for (i; i <n; ++i) {
a[i] = i * i;
}
for (i = n-1; i >= 0; --i) {
print out a[i]
}
}
兩者時間復雜度:T1(m) *T2(n) =O(f1()*f2())
空間復雜度分析:
void print(int n) {
int i = 0;
int[] a = new int[n];
for (i; i <n; ++i) {
a[i] = i * i;
}
for (i = n-1; i >= 0; --i) {
print out a[i]
}
}
空間復雜度分析:沒有n的O(1),
有n的話:O(n),O(n*n)
總結:

Screenshot.png