当前位置:首页 > C++知识 > 正文内容

如何估算时间复杂度

亿万年的星光3年前 (2021-08-19)C++知识1058

首先:

  常见的算法时间复杂度由小到大依次为:Ο(1)<Ο(log2n)<Ο(n)<Ο(nlog2n)<Ο(n^2)<Ο(n^3)<…<Ο(2^n)<Ο(n!)

时间复杂度可以简单理解为最多执行次数。


一、O(1)

一般情况下没有其他循环和递归调用,时间复杂度一般都是O(1)。比如下面这样的代码

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
	int a=0,b=0,x=0,y=0;
	cin>>a>>b;
	x=a+b;
	y=a-b;
	if(x>y){
	 cout<<x;
	}else{
	 cout<<y;
	}
	return 0;
}

二、O(n)

一般情况下,一个循环的时间复杂度是O(n),多个循环并列也是取循环次数最多的那个作为时间复杂度。当数据量增大n倍,耗时增大n倍。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
	int a=n;
	cin>>n;
	for(int i=0;i<n;i++){
	    cout<<i;
	}
	return 0;
}


三、O(n2)、O(n*m)

双重循环嵌套一般就是O(n2)。当数据量增大n倍,耗时增大n方倍。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
	int n=0;
	cin>>n;
	for(int i=0;i<n;i++){
	    for(int j=0;j<n;j++){
	        cout<<i;
	    }
	}
	return 0;
}

如果循环嵌套外层循环是n,内层循环是m。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
	int n=0,m=0;
	cin>>n>>m;
	for(int i=0;i<n;i++){
	    for(int j=0;j<m;j++){
	        cout<<i;
	    }
	}
	return 0;
}

这个时候的时间复杂度是O(n*m)。


四、O(logn)

当数据增大n倍时,耗时增大logn倍。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
	int n=0;
	cin>>n;
	for(int i=0;i<n;i++){
	   i*=2;
	   cout<<i;
	}
	return 0;
}

本来循环次数是n,现在i*=2了。那么答案是log(2)(n)。

反着想也可以,原来循环n次,现在每次i变成原来的2倍,也就是2的k次方等于n。那么正好就是log(2)(n),即O(log n)


或者下面这样:

#include<iostream>using namespace std;
int main(){
int n=0;
cin>>n;
while((n=n/2)>0){
    cout<<n;
}
 return 0;
}

时间复杂度也是O(logn)


五、O(nlogn)

一般归并排序和堆排序是O(nlogn)。 

常见的是外层循环的时间复杂度是n,内层循环的时间复杂度是logn。

比如下面这样:

for(int i=1; i<=n; i++)
{
	for(int j=1; j<=n; j+=i)
	{
		.....   //复杂度为O(1);
	}
}

注意:外层循环是n,内层循环j每次都增加i。

常见算法的时间复杂度

数据结构时间复杂度最坏情况下的辅助空间复杂度
  最佳平均最差最差
快速排序数组O(n log(n))O(n log(n))O(n^2)O(n)
归并排序数组O(n log(n))O(n log(n))O(n log(n))O(n)
堆排序数组O(n log(n))O(n log(n))O(n log(n))O(1)
冒泡排序数组O(n)O(n^2)O(n^2)O(1)
插入排序数组O(n)O(n^2)O(n^2)O(1)
选择排序数组O(n^2)O(n^2)O(n^2)O(1)
桶排序数组O(n+k)O(n+k)O(n^2)O(nk)
基数排序数组O(nk)O(nk)O(nk)O(n+k)


算法数据结构时间复杂度空间复杂度
  平均最差最差

深度优先搜索 (DFS)Graph of |V| vertices and |E| edges-O(|E| + |V|)O(|V|)

广度优先搜索 (BFS)Graph of |V| vertices and |E| edges-O(|E| + |V|)O(|V|)

二分查找Sorted array of n elementsO(log(n))O(log(n))O(1)

穷举查找ArrayO(n)O(n)O(1)

最短路径-Dijkstra,用小根堆作为优先队列Graph with |V| vertices and |E| edgesO((|V| + |E|) log |V|)O((|V| + |E|) log |V|)O(|V|)

最短路径-Dijkstra,用无序数组作为优先队列Graph with |V| vertices and |E| edgesO(|V|^2)O(|V|^2)O(|V|)

最短路径-Bellman-FordGraph with |V| vertices and |E| edgesO(|V||E|)O(|V||E|)O(|V|)



据结构时间复杂度空间复杂度
 平均最差最差
 索引查找插入删除索引查找插入删除 
基本数组O(1)O(n)--O(1)O(n)--O(n)
动态数组O(1)O(n)O(n)O(n)O(1)O(n)O(n)O(n)O(n)
单链表O(n)O(n)O(1)O(1)O(n)O(n)O(1)O(1)O(n)
双链表O(n)O(n)O(1)O(1)O(n)O(n)O(1)O(1)O(n)
跳表O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(n)O(n)O(n)O(n)O(n log(n))
哈希表-O(1)O(1)O(1)-O(n)O(n)O(n)O(n)
二叉搜索树O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(n)O(n)O(n)O(n)O(n)
笛卡尔树-O(log(n))O(log(n))O(log(n))-O(n)O(n)O(n)O(n)
B-树O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(n)
红黑树O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(n)
伸展树-O(log(n))O(log(n))O(log(n))-O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(n)
AVL 树O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(log(n))O(n)


扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由青少年编程知识记录发布,如需转载请注明出处。

分享给朋友:

相关文章

C++中双冒号(::)的用法

一、作用域符号前面一般是类名称,后面一般是该类的成员名称,C++为例避免不同的类有名称相同的成员而采用作用域的方式进行区分如:A,B表示两个类,在A,B中都有成员member。那么A::member就...

指针(三):指针与函数

1.交换的例子#include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> using namespa...

【算法】单链表的一些操作(存取、查找、取出、插入、删除)

一、单链表结构的建立与输出#include<iostream> using namespace std; struct Node{ int ...

【题解】士兵训练

【题目描述】某部队进行新兵队列训练,将新兵从一开始按顺序依次编号,并排成一行横队,训练的规则如下:从头开始一至二报数,凡报到二的出列,剩下的向小序号方向靠拢,再从头开始进行一至三报数,凡报到三的出列,...

【C++图形化编程】鼠标函数及鼠标画板

【C++图形化编程】鼠标函数及鼠标画板

0.前言这篇文章简单介绍一下利用鼠标画图的程序#include<graphics.h> #include<conio.h> int main(){ initg...

【数论】龟速乘

【数论】龟速乘

我们前面一篇文章学习了快速幂。它可以解决两类问题:a^b,(a^b)%c对于第一类,我们可以使用递归法或者迭代法可以求出,为了计算的快,我们可以引入位运算操作,但是目前来看,无论怎么优化都不能超过lo...