算法復雜度表示(大O表示法)



- 概念:
     大O表示法:稱一個 函數g(n)是O(f(n)),當且僅當存在常數c>0和n0>=1,對一切n>n0均有|g(n)|<=c|f(n)|成立,也稱函數g(n)以f(n)為界或者稱g(n)囿於f(n)。記作g(n)=O(f(n))。 定義:如果一個問題的規模是n,解這一問題的某一算法所需要的時間為T(n),它是n的某一函數。T(n)稱為這一算法的“ 時間復雜度”。當輸入量n逐漸加大時,時間復雜度的極限情形稱為算法的“漸近時間復雜度”。
   即`運行時間`指一種算法的運算時間的增速,並不是以秒為單位的速度。一個算法,並不僅僅要知道他運行的時間,還要知道其隨着數據內容的增加他的運算時間是如何增加的。 O(n) 中n是操作的次數。

- 表示意義
    - 他表示一種算法在最糟糕的情況下需要計算的次數。比如在一個電話簿(n個電話)中找一個電話,利用快速查找,最好的情況是第一次就找到,最壞的情況是第n次找到。這個運行時間要按照最糟糕的情況算  即O(n)
  -我們常用大O表示法表示 時間復雜度,注意它是某一個算法的時間復雜度。大O表示只是說有上界,由定義如果f(n)=O(n),那顯然成立f(n)=O(n^2),它給你一個上界,但並不是上確界,但人們在表示的時候一般都習慣表示前者。此外,一個問題本身也有它的 復雜度,如果某個算法的復雜度到達了這個問題復雜度的下界,那就稱這樣的算法是最佳算法。

- 常見的大O運行時間(從快到慢進行排序)
    - O(㏒n)   對數時間  比如二分查找
    - O(n)      線性時間  比如簡單查找
    - O(n*㏒n)      比如快速排序
    - O(n²)         比如選擇排序
    - O(n!)         比如旅行者問題
 
復雜度與時間效率的關系:
c < log2n < n < n*log2n < n2 < n3 < 2n < 3n < n! (c是一個常量)

- 總結
    - 算法的速度並非指時間,不是以秒為單位;而是操作數的增速。從增量的角度度量的。
    - 平時說的算法的速度,指的是隨着輸入的增加,其運行時間將會以什么樣的速度進行增加。
    - 算法運行時間用大O表示法表示。
    - O(㏒n)比O(n)快。當操作的元素越來,快的越明顯。

- 旅行商問題
    - 內容
        - 一個旅行商要去5個城市,他想選擇一個最短的距離,共有5!=120中方法。運行時間為:O(n!) 即操作數(運算的次數)為n的階層。


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