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计算机科学和Python编程导论 9/10章 算法复杂度&内存和

计算机科学和Python编程导论 9/10章 算法复杂度&内存和

作者: S_Valley_DiDa | 来源:发表于2018-07-29 23:41 被阅读0次

    1.基础概念

    1)算法复杂度

    一个算法的时间复杂度,指算法运行的时间。

    渐进表达式 

    转至 https://blog.csdn.net/corivsky/article/details/2772004

    一。大O记号

    假设f(n)和g(n)的定义域是非负整数,存在两个正整数c和n0,使得n>n0的时候,f(n)≤c*g(n),则f(n)=O(g(n))。可见O(g(n))可以表示算法运行时间的上界。O(g(n))表示的函数集合的函数是阶数不超过g(n)的函数。

    例如:f(n)=2*n+2=O(n)

    证明:当n>3的时候,2*n +2<3n,所以可选n0=3,c=3,则n>n0的时候,f(n)

    现在再证明f(n)=2*n+2=O(n^2)

    证明:当n>2的时候,2*n+2<2*n^2,所以可选n0=2,c=2,则n>n0的时候,f(n)

    同理可证f(n)=O(n^a),a>1

    二。Ω记号

    Ω记号与大O记号相反,他可以表示算法运行时间的下界。Ω(g(n))表示的函数集合的函数是所有阶数超过g(n)的函数。

    例如:f(n)=2*n^2+3*n+2=Ω(n^2)

    证明:当n>4的时候,2*n^2+3*n+2>n^2,所以可选n0=4,c=1,则n>n0的时候,f(n)>c*(n^2),所以f(n)=Ω(n^2)。

    同理可证f(n)=Ω(n),f(n)=Ω(1)

    三。Θ记号

    Θ记号介于大O记号和Ω记号之间。他表示,存在正常数c1,c2,n0,当n>n0的时候,c1*g(n)≤f(n)≤c2*g(n),则f(n)=Θ(g(n))。他表示所有阶数与g(n)相同的函数集合。

    四。小o记号

    f(n)=o(g(n))当且仅当f(n)=O(g(n))且f(n)≠Ω(g(n))。也就是说小o记号可以表示时间复杂度的上界,但是一定不等于下界。

    2)重要的复杂度

    O(1)表示常数运行时间

    O(logn)表示对数运行时间

    O(n)表示线性运行时间

    O(nlogn)表示对数线性运行时间

    O(n**k)表示多项式运行时间,注意k是常数

    O(c**n)表示指数运行时间,这时常数C为底数,复杂度为c的n次方

    3)排序算法

    排序算法大体可分为两种:一种是比较排序,时间复杂度O(nlogn) ~ O(n^2),主要有:冒泡排序,选择排序,插入排序,归并排序,堆排序,快速排序等。另一种是非比较排序,时间复杂度可以达到O(n),主要有:计数排序,基数排序,桶排序等。

    下面是一个总的表格,大致总结了我们常见的所有的排序算法的特点。

    更多见:http://blog.csdn.net/u012796139/article/details/43889449

    4散列表

    散列表(Hash table,也叫哈希表),是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。也就是说,它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录,以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数,存放记录的数组叫做散列表。(来源于百度百科)

    给定表M,存在函数f(key),对任意给定的关键字值key,代入函数后若能得到包含该关键字的记录在表中的地址,则称表M为哈希(Hash)表,函数f(key)为哈希(Hash) 函数。

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