之前认为时间复杂度就是程序执行的时间,百度上这么说的
很多人包括我自己都有一个疑问,就是现在的计算机的硬件性能已经很强大了,所以对于性能或者说时间复杂度上还用关心吗,答案是需要的。
比如有这样一个例子,在一台很久的机器和一台处理性能高100倍的新机器,旧机器执行算法A时间复杂度为O(n),新机器执行算法B的时间复杂度为O(n2)。下面表格做下对比,因为性能差100倍,所以旧机器时间*100
- | O(n) | O(n2) |
---|---|---|
n=1 | 100 | 1 |
n=10 | 1000 | 100 |
n=50 | 5000 | 2500 |
n=100 | 10000 | 10000 |
n=1000 | 100 000 | 1 000 000 |
可以看出来n 在100之前新机器运行时间比旧机器少,但是当n>100,甚至越来越大时,运行时间新机器已经比旧机器多了。
在实际开发项目上,这样的差距会被无限放大,成本就会体现出来。
大O表示法
在举一个例子
1、
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("执行"+i+"次");
}
这个代码总会执行10次,所以时间复杂度表现为 T(n) = 10.
2、下面如果把10,换成变量n,则公式变为 T(n) = n.
3、再往下
for (int i = n; i > 1; i /= 2) {
System.out.println("执行" + i + "次");
}
执行次数 T(n) = logn
4、
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
System.out.println("do something");
}
}
公式为T(n) = n2
针对上面场景时间复杂度的分析,有了渐进时间复杂度。
算法的渐进分析就是要估计:n逐步增大时资源开销T(n)的增长趋势
有如下几个原则:
- 如果运行时间是常数量级,用常数1表示;
- 只保留时间函数中的最高阶项;
- 如果最高阶项存在,则省去最高阶项前面的系数。
大O表示法,针对场景上面四种场景:
- T(n) = 10 可以表示为O(1)
- T(n) = n 可以表示为O(n),同样如果T(n) =5 n,也是如此
- T(n) = logn 可以表示为O(logn)
- T(n) = n2 可以表示为 O(n2)
O(1) < O(logn) < O(n) < O(n^2),当然除了这些还有更复杂的
O(nlogn)、O(n^3)、 O(m*n)、O(2^n)、O(n!)
所以判断一个算法的复杂度,使用大O表示法可以很直观的判断出来。
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