时间复杂度

时间复杂度

在计算机科学中,使用时间复杂度来衡量一个算法的优劣,它可以表示一个算法随着问题规模不断变化的最主要趋势。

大O记法

即算法的时间复杂度随数据量变化的关系曲线,这个关系曲线通常由最高次项决定,当数据量比较高时低次项的影响相对于最高次项就很小,为了方便可以忽略

算法一:T(n)=n310T(n)=O(n3)

算法二:T(n)=O(n2)

时间复杂度的计算

计算规则

  1. 基本操作,认为时间复杂度为O(1)。与问题规模的大小无关,执行次数恒定的算法。
  2. 顺序结构,时间复杂度按加法计算
  3. 循环结构,时间复杂度按乘法计算
  4. 分支结构,时间复杂度取最大值
  5. 判断一个算法的效率时,只需要关注操作数量的最高次项,其他次项和常数项可以忽略
  6. 没有特殊说明时,所分析的算法的时间复杂度都是指最坏时间复杂度

最优最坏时间复杂度

最优时间复杂度:算法完成最少需要多少基本操作数

最坏时间复杂度:算法完成最多需要多少基本操作数

平均时间复杂度:算法完成工作平均需要多少基本操作数

常见时间复杂度

执行次数函数举例 非正式术语
12 O(1) 常数阶
2n+3 O(n) 线性阶
3n2+2n+1 O(n2) 平方阶
5log2n+20 O(logn) 对数阶
6n3+2n2+3n+4 O(n3) 立方阶

所消耗的时间从小到大:O(1) < O(n) < O(n2) <O(logn) < O(n3), 时间复杂度越低,效率越高。