算法 : 内功心法, 是解决问题的一种思想

1、时间复杂度 $T(n)$

由于每台机器的性能有所差别,所有其执行相同代码的时间也长短不一,故而推出一种计量方式,统计代码执行基本运算(函数调用需要看其源码的基本运算)的数量(n) 来确定一个算法的优劣,其中基本运算的循环按乘法计算,顺序结构按加法计算,分支结构取最大值

for a in range(0, 1000): 
    for b in range(0, 1000):
        for c in range(0, 1000):
            if a+b+c == 1000 and a**2 + b**2 + c**2:
                print('a,b,c,: {}, {}, {}'.format(a,b,c))

上述代码的时间复杂度为
$T = 1000 * 1000 * 1000 * 2$
那么如果将上述代码中的 1000 改为 2000, 则
$T = 2000 * 2000 * 2000 * 2$
由于上述同样的代码由于不同的参数的 T 都不同,我们便将其统一成 N,这样上述代码的时间复杂度可以表示成:
$T = N * N * N * 2$
同样的我们抓住其主要 “矛盾” ,观其大,再将其简化成
$T= N^3$
这样同一段代码的时间复杂度便不会根据其参数而发生改变了。

2、大 $O$ 标记法 $O()$

其实和求极限的原理相似,抓住问题的主要矛盾,忽略那些细枝末节,也就像前面的 $T$的最后的样子。

3、时间复杂度的几条基本规则

  1. 基本步骤: 即只有常数项, 算作 $O(1)$
  2. 基本结构顺序, 条件, 循环
    • 顺序结构: 按加法运算
    • 循环结构: 乘法
    • 分支结构: 取最大值
  3. 判断一个算法效率, 往往只需要关注操作数量的最高次项, 其他次要的忽略
  4. 没特殊说明, 分析的时间复杂度都是最坏时间复杂度

4、常见的时间复杂度

$T$ $O$ 名称
$12$ $O(1)$ 常数阶
$2n+3$ $O(n)$ 线性阶
$3n^2+2n+1$ $O(n^2)$ 平方阶
$5log2n+20$ $O(log(n))$ 对数阶
$2n+3nlog2n+19$ $O(nlog(n))$ $nlog(n)$ 阶
$6n^3+2n^2+3n+4$ $O(n^3)$ 立方阶
$2^n$ $O(2^n)$ 指数阶

20190526105531-时间复杂度曲线图%20[1].png

$$
O(1) < O(log(n)) < O(n) < O(nlog(n)) < O(n^2)< O(n ^ 2log(n)) < O(n^3) < O(2^n) < O(n!) < O(n^n)
$$

最后修改:2021 年 08 月 31 日
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