算法 时间复杂度概念及案例

算法 时间复杂度概念及案例通过时间复杂度可以判断程序算法过程的优势和劣势,提高运行性能

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

概念

常数时间的操作:一个操作如果和数据量没有关系,每次都是固定时间内完成的操作,叫做常数操作。

时间复杂度为一个算法流程中,常数操作数量的指标。常用O(读作big O)来表示。具体来说,在常数操作数量的表达式中,只要高阶项,不要低阶项,也不要高阶项的系数,剩下的部分,如果记为f(N),那么时间复杂度为O(f(N))。

算法的时间复杂度,用来度量算法的运行时间,记作: O(f(N))。它表示随着 输入大小N的增大,算法执行需要的时间的增长速度可以用 f(N) 来描述。

上面概念可能比较抽象,下面我们用案例的方式来举例下,一般我们是先拿到f(N),然后来算下他的时间复杂度,一般我们只保留对函数增长速度较大的函数
例如:
1、f(N)=c(c是常数),我们称时间复杂度为O(1)
2、f(N)=a*N+b(a和b是常数),我们称时间复杂度为O(N)
3、f(N)=a*N^2+b*N+c(a,b,c均为常数),我们称时间复杂度为O(N^2)
4、f(N)=a*N^2*logN+b*N+c(a,b,c均为常数),我们称时间复杂度为O(N^2*logN)

案例

    public String test() {
        System.out.println("hello world"); // 需要执行 1 次
        return "你好"; // 需要执行 1 次
    }

上面的代码执行了2次,则f(N)=2;则时间复杂度为O(1);



    public int test() {
        for (int i = 0; i < N; i++) { 
            System.out.println("hello world1"); // 需要执行 N 次
            System.out.println("hello world2"); // 需要执行 N 次
        }
        System.out.println("hello world3"); // 需要执行 1 次
    }

上面的代码执行了2N+1次,则f(N)=2N+1,时间复杂度为O(N)


public int test() {
        for (int i = 0; i < N; i++) { 
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                System.out.println("hello world"); // 需要执行 N*N 次
            }
        }
    }

上面的代码执行了N*N次,则f(N)=N^2,时间复杂度为O(N^2)


当出现条件或者顺序执行的语句时,总是取最大的时间复杂度,或者说最差的情况

public int test() {
        //循环1:时间复杂度为O(N^2)
        for (int i = 0; i < N; i++) { 
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                System.out.println("hello world"); // 需要执行 N*N 次
            }
        }
        //循环2:时间复杂度为O(N)
        for (int i = 0; i < N; i++) { 
            System.out.println("hello world1"); // 需要执行 N 次
        }
    }

上面代码的时间复杂度为O(N^2+N)=O(N^2)

public int test() {
        if(){
            //循环1:时间复杂度为O(N^2)
            for (int i = 0; i < N; i++) { 
                for (int j = 0; j < N; j++) {
                    System.out.println("hello world"); // 需要执行 N*N 次
                }
            }
        }else{
            //循环2:时间复杂度为O(N)
            for (int i = 0; i < N; i++) { 
                System.out.println("hello world1"); // 需要执行 N 次
            }
        }
    }

上面代码的时间复杂度为O(N^2)

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