【数据结构和算法】算法复杂度

本文深入解析了程序执行中的时间复杂度和空间复杂度,以常见O(n), O(n^2), O(logn)等为例,阐述了不同级别的计算需求与数据规模的关系。理解这些有助于优化算法效率和资源利用。

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什么是复杂度?

  • 程序执行时需要的计算量和内存空间;
  • 复杂度是数量级,不是具体的数字;

数量级:数量没在一个级别上,比如我有1000块,马爸爸有1000亿,那我和马爸爸在存款上就没在同一个数量级。但我身高172,马爸爸168,那我们身高差不多就在一个数量级

  • 一般针对一个具体的算法,而不是一个完整的系统

时间复杂度

在这里插入图片描述

由图中可以看到,随着问题规模n(数据量)越大,时间复杂度也会呈现不同的变化趋势,

  • 如O(1)的时间复杂度,随着数据量变大,它的时间复杂度是不变的,也就是说不管数据量是多大,它都只执行一次计算。
  • O(n)的时间复杂度,随着数据量变大,它的时间复杂度是和数据量相等的,也就是说数据量多大,它就执行多少次计算。
  • O(n ^ 2)的时间复杂度,随着数据量变大,它的时间复杂度是越来越陡峭的,也就是说数据量多大,它就执行数据量的平方次计算。
  • O(logn)数据量的对数
  • O(nlogn)数据量数据量的对数

空间复杂度

和时间复杂度概念差不多,参考上图

  • O(1)有限的,可数的空间
  • O(n)和输入的数据量相同的空间
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