算法复杂度分为时间复杂度和空间复杂度
- 时间复杂度是指执行这个算法所需要的计算工作量
- 空间复杂度是指这个算法所需要的内存空间
1.对于一个循环,假设循环体的时间复杂度为O(n),循环次数为n,则这个循环的时间复杂度为O(n*1)。
void aFunc(int n) {
for(int i = 0; i < n; i++) { // 循环次数为 n
printf("Hello, World!\n"); // 循环体时间复杂度为 O(1)
}
}
此时时间复杂度为O(n*1),即O(n)
2.对于多个循环,假设循环体的时间复杂度为O(n),分析的时候应该由内向外分析这些循环。
void aFunc(int n) {
for(int i = 0; i < n; i++) { // 循环次数为 n
for(int j = 0; j < n; j++) { // 循环次数为 n
printf("Hello, World!\n"); // 循环体时间复杂度为 O(1)
}
}
}
此时时间复杂度为O(nn1),即O(n^2)。
3.对于顺序执行的语句或者算法,总的时间复杂度等于其中最大的时间复杂度
void aFunc(int n) {
// 第一部分时间复杂度为 O(n^2)
for(int i = 0; i < n; i++) {
for(int j = 0; j < n; j++) {
printf("Hello, World!\n");
}
}
// 第二部分时间复杂度为 O(n)
for(int j = 0; j < n; j++) {
printf("Hello, World!\n");
}
}
此时时间复杂度为 max(O(n^2), O(n)),即 O(n^2)。
4.对于条件判断语句,总的时间复杂度等于其中 时间复杂度最大的路径 的时间复杂度。
void aFunc(int n) {
if (n >= 0) {
// 第一条路径时间复杂度为 O(n^2)
for(int i = 0; i < n; i++) {
for(int j = 0; j < n; j++) {
printf("输入数据大于等于零\n");
}
}
} else {
// 第二条路径时间复杂度为 O(n)
for(int j = 0; j < n; j++) {
printf("输入数据小于零\n");
}
}
}
此时时间复杂度为 max(O(n^2), O(n)),即 O(n^2)。
时间复杂度分析的基本策略是:从内向外分析,从最深层开始分析。如果遇到函数的调用,要深入函数进行分析
o(1), o(n), o(logn), o(nlogn)不仅仅用于表示时间复杂度,也用于表示空间复杂度。
O(1), O(n), O(logn), O(nlogn) 的区别:
O后面的括号中有一个函数,指明某个算法的耗时/耗空间与数据长量之间的关系。其中n代表输入数据的量。
1.O(1)就是最低的时空复杂度了,也就是耗时/耗空间与输入数据大小无关,无论输入数据增大多少倍,耗时/耗空间都不变。哈希算法就是典型的0(1)时间复杂度,无论数据规模多大,都可以在一次计算后找到目标(不考虑冲突的话)
2.时间复杂度为0(n),就是代表数据量增大几倍,耗时也增大几倍。比如常见的遍历算法。
3.O(logn),当数据增大n倍时,耗时增大logn倍,(这里log是以2为底的,比如,当数据增大256倍时,耗时增大8倍,是比线性还要低的时间复杂度)。二分查找就是O(logn)的算法,每找一次排除一半的可能,256个数据中只要找8次就可以找到目标。
4.O(nlogn)同理,就是n乘以logn,当数据增大256倍时,耗时增大256*8=2048倍。这个复杂度高于线性低于平方。归并排序就是O(nlogn)的时间复杂度。
时间复杂度大小比较:
O(1) < O(logn) < O(n) < O(nlogn) < O(n^2) < O(n^3) < O(2^n)