时间复杂度和空间复杂度的概念

算法复杂度 分为时间复杂度和空间复杂度。其作用: 时间复杂度是度量算法执行的时间长短;而空间复杂度是度量算法所需存储空间的大小。

时间复杂度


1.时间频度


  一个算法执行所耗费的时间,从理论上是不能算出来的,必须上机运行测试才能
知道。但我们不可能也没有必要对每个算法都上机测试,只需知道哪个算法花费的时间多,哪个算法花费的时间少就可以了。并且一个算法花费的时间与算法中语句
的执行次数成正比例,哪个算法中语句执行次数多,它花费时间就多。一个算法中的语句执行次数称为语句频度或时间频度。记为T(n)。

2.计算方法

  1.
一般情况下,算法的基本操作重复执行的次数是模块n的某一个函数f(n),因此,算法的时间复杂度记做:T(n)=O(f(n))

  分析:随着模块n的增大,算法执行的时间的增长率和f(n)的增长率成正比,所以f(n)越小,算法的时间复杂度越低,算法的效率越高。

  2.
在计算时间复杂度的时候,先找出算法的基本操作,然后根据相应的各语句确定它的执行次数,再找出T(n)的同数量级(它的同数量级有以下:1,Log2n ,n
,nLog2n ,n的平方,n的三次方,2的n次方,n!),找出后,f(n)=该数量级,若T(n)/f(n)求极限可得到一常数c,则时间复杂度
T(n)=O(f(n))

  例:算法:


    for(i=1;i<=n;++i) {
for(j=1;j<=n;++j) {
   c[i][j]=0; //该步骤属于基本操作 执行次数:n的平方 次
   for(k=1;k<=n;++k){
c[ i ][ j ]+=a[ i ][ k ]*b[ k ][ j ]; //该步骤属于基本操作 执行次数:n的三次方 次
}
 }
}

则有 T(n)= n的平方+n的三次方,根据上面括号里的同数量级,我们可以确定 n的三次方
为T(n)的同数量级

  则有f(n)= n的三次方,然后根据T(n)/f(n)求极限可得到常数c

  则该算法的 时间复杂度:T(n)=O(n的三次方)

3.分类

  按数量级递增排列,常见的时间复杂度有:

  常数阶O(1),对数阶O(log2n),线性阶O(n),

  线性对数阶O(nlog2n),平方阶O(n2),立方阶O(n3),...,

  k次方阶O(nk), 指数阶O(2n) 。随着问题规模n的不断增大,上述时间复杂度不断增大,算法的执行效率越低。

空间复杂度

  与时间复杂度类似,空间复杂度是指算法在计算机内执行时所需存储空间的度量。记作:

  S(n)=O(f(n))

  我们一般所讨论的是除正常占用内存开销外的辅助存储单元规模。

Floyd:求多源、无负权边的最短路。用矩阵记录图。时效性较差,时间复杂度O(V^3)。

 
Dijkstra:求单源、无负权的最短路。时效性较好,时间复杂度O(V^2)。可以用堆优化。

 
Bellman-Ford:求单源最短路,可以判断有无负权回路(若有,则不存在最短路),时效性较好,时间复杂度O(VE)。

 
SPFA:是Bellman-Ford的队列优化,时效性相对好,时间复杂度O(kE)。(k<<V)。

 
宽搜:求单源无权最短路。矩阵记录法时间复杂度O(V^2);边表记录法时间复杂度O(kE)。

 
稠密图单源无负权最短路:Dijkstra。

  稠密图单源有负权最短路:SPFA。

 
稀疏图单源最短路:SPFA或Bellman-Ford。

  多源无负权最短路:Floyd。

 
多源无权最短路:宽搜。

(摘自http://blog.csdn.net/kingsword588/article/details/5894783)

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时间: 2024-08-25 22:27:17

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算法时间复杂度和空间复杂度详解

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数据结构和算法之时间复杂度和空间复杂度

前言 上一篇<数据结构和算法>中我介绍了数据结构的基本概念,也介绍了数据结构一般可以分为逻辑结构和物理结构.逻辑结构分为集合结构.线性结构.树形结构和图形结构.物理结构分为顺序存储结构和链式存储结构.并且也介绍了这些结构的特点.然后,又介绍了算法的概念和算法的5个基本特性,分别是输入.输出.有穷性.确定性和可行性.最后说阐述了一个好的算法需要遵守正确性.可读性.健壮性.时间效率高和存储量低.其实,实现效率和存储量就是时间复杂度和空间复杂度.本篇我们就围绕这两个"复杂度"展开

算法的复杂度包括时间复杂度和空间复杂度分别如何计算?

一 .时间复杂度 一.概念 时间复杂度是总运算次数表达式中受n的变化影响最大的那一项(不含系数) 比如:一般总运算次数表达式类似于这样: a*2n+b*n3+c*n2+d*n*lg(n)+e*n+f a ! =0时,时间复杂度就是O(2n); a=0,b<>0 =>O(n3); a,b=0,c<>0 =>O(n2)依此类推 例子: (1) for(i=1;i<=n;i++) //循环了n*n次,当然是O(n2) for(j=1;j<=n;j++) s++;

时间复杂度和空间复杂度

参考博文:http://blog.csdn.net/xiaoxiaopengbo/article/details/51583386 1.时间频度:一个算法执行所消耗的时间.理论上要进行上机测试,但是实际上只需要知道那个算法消耗时间少,那个算法消耗时间多.算法花费时间和执行次数正比(???万一某条语句很耗时间,而另一条语句不耗时间呢?),那个算语句执行次数多,花费时间就越多. 一个算法中语句执行次数称为语句频度或时间频度,记为记为T(n).(用次数反映时间??) 2.时间复杂度:在刚才提到的时间频

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