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1.算法效率问题引出
经典问题:斐波那契数列——兔子问题的解决?
#include<stdio.h>
long long Fib(int n)
{
if (n < 3){
return 1;
}
return Fib(n - 1) + Fib(n - 2);
}
int main()
{
int n = 0;
scanf("%d", &n);
int ret = Fib(n);
printf("%d", ret);
return 0;
}
代码实现利用递归看似简单,但是这种代码运行起来效果好吗?
2.算法的复杂度:
1.算法在编写成可执行程序后,运行时需要耗费时间资源和空间资源 。因此衡量一个算法的好坏,一般是从时间和空间两个维度来衡量的,即时间复杂度和空间复杂度。
2.时间复杂度主要衡量一个算法的运行快慢,而空间复杂度主要衡量一个算法运行所需要的额外空间。
3.时间复杂度
3.1时间复杂度的概念:
在计算机科学中,算法的时间复杂度是一个函数,它定量描述了该算法的运行时间。一个算法执行所耗费的时间,从理论上说,是不能算出来的,只有你把你的程序放在机器上跑起来,才能知道。这很麻烦,所以才有了时间复杂度这个分析方式。一个算法所花费的时间与其中语句的执行次数成正比例,算法中的基本操作的执行次数,为算法的时间复杂度。
我认为,时间复杂度就是当我们为解决问题编写的代码中,一个程序从开始到结束,需要对数据进行处理的代码语句重复所执行的次数,(算法中基本语句操作的重复执行次数),就是时间复杂度。
3.2注意事项
1.定义中说算法的时间复杂度是一个函数,而这个函数,并非我们在C语言中所将的功能函数,而是我们在数学中所认识的函数,是Y与X的关系式,是为了描述某种数学现象而分析总结出的结论。
2.实际中我们计算时间复杂度时,我们其实并不一定要计算精确的执行次数,而只需要大概执行次数,那么这里我们使用大O的渐进表示法。
3.一个算法会有最好的情况,平均情况和 最差的情况,我们只看最差情况。
3.3时间复杂度代码示例
#include<stdio.h>
void Fuc(int N)
{
int count = 0;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
for (int j = 0; j < N; j++)
{
count++; // 这里双for循环 所以这里执行N^2
}
}
for (int k = 0; k < N; k++)
{
count++; // 这里for循环 所以这里执行N
}
int ret = 5;
while (ret)
{
count++; // 这里执行5次
ret--;
}
return 0;
}
上面代码我们可以看出,这个代码的时间复杂度应该是函数T(N)= N^2 +N + 5;可结果真的是这样吗?可答案却并非如此,真正的答案是O(N^2),这是为什么呢?
因为我们在实际计算时间复杂度时,我们其实并不一定要精确的计算我们的执行次数,只需要一个大概的执行次数,而这里我们就需要用到“大O的渐进表示法”