首页 > 编程语言 >算法

算法

时间:2023-10-17 21:16:10浏览次数:40  
标签:函数 复杂度 算法 时间 常数 2n

算法

定义:算法是解决特定问题求解步骤的描述,在计算机中表现为指令的有限序列,并且每条指令表示一个或多个操作。

算法的特性:

  1. 输入、输出:算法具有零个或多个输入。算法至少有一个或多个输出。
  2. 有穷性:指算法在执行有限的步骤之后,自动结束而不会出现无限循环,并且每一个步骤在可接受的时间内完成。
  3. 确定性:算法的每一步都必须是可行的,也就说,每一步都能够通过有限次数完成。

算法设计的要求:

  1. 正确性:算法的正确性是指算法至少具有输入、输出和加工处理无歧义性,能正确反映问题的需求,能够得到问题的正确答案。
  2. 可读性:算法设计的另一目的是为了便于阅读、理解和交流。
  3. 健壮性:当输入数据不合法时,算法也能做出相关处理,而不是产生异常或莫名其妙的结果。
  4. 时间效率和存储量低:设计算法应该尽量满足时间效率高和存储量低的需求。

算法效率的度量方法:

  1. 事后统计方法:这种方法主要是通过设计好的测试程序和数据,利用计算机计时器对不同算法编制的运行时间进行比较,从而确定算法效率的高低。(很大缺陷,一般不考虑)
  2. 事前分析估算方法:在计算机程序编制前,依据统计方法对算法进行估算。一个程序的运行时间,依赖于算法的好坏和问题的输入规模。所谓问题输入规模是指输入量的多少。最终,在分析程序的运行时间时,最重要的是把程序看成是独立于程序设计语言的算法或一系列步骤。

函数的渐近增长:

​ 给定两个函数f(n)和g(n),如果存在一个整数N,是的对于所有的n>N,f(n)总是比g(n)大,那么,我们说f(n)的增长渐近快于g(n)。

​ (我们可以忽略这些加法常数。)

​ (与最高次项相乘的常数并不重要。)

​ (最高次项的指数大的,函数随着n的增长,结果也会增长更快。)

​ (判断一个算法的效率时,函数的常数和其他次要项常数可以忽略,而更应该关注主项(最高阶项)的阶数。)

​ (某个算法,随着n的增大,它会越来越优于另一算法,或者越来越差于另一种算法。)

算法时间复杂度

​ 定义:在进行算法分析时,语句总的执行次数T(n)是关于问题规模n的函数,进而分析T(n)随n的变化情况并确定T(n)的数量级。算法的时间复杂度,也就是算法的时间量度,记作T(n)=O(f(n))。它表示随问题规模n的增大,算法执行时间的增长率和f(n)的增长率相同,称作算法的渐进时间复杂度,简称为时间复杂度。其中f(n)是问题规模n的某个函数。

推导大O阶方法

  1. 用常数1取代运行时间中的所有加法常数。
  2. 在修改后的运行次数函数中,只保留最高阶项。
  3. 如果最高阶项存在且其系数不是1,则去除与这个项相乘的系数。

得到的结果就是大O阶。

常见的时间复杂度

时间复杂度

执行次数函数 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
2n+3nlog2n+19 O(nlogn) nlogn阶
6n3+2n2+3n+4 O(n3) 立方阶
2n O(2n) 指数阶

常用的时间复杂度所耗费的时间从小到大依次是:

O(1)<O(logn)<O(n)<O(nlogn)<O(n2)<O(n3)<O(2n)<O(n!)<O(nn)

(平均运行时间是所有情况中最有意义的,因为它是期望的运行时间。)

(一般在没有特殊说明的情况下,都是指最坏时间复杂度。)

算法空间复杂度

(没学,老师也没怎么讲,欢迎补充)

标签:函数,复杂度,算法,时间,常数,2n
From: https://www.cnblogs.com/JenckMin/p/17770653.html

相关文章

  • 排序算法稳定性分类
    稳定排序算法是指在排序过程中能够保持相等元素的相对顺序不变的排序算法。以下是一些常见的稳定排序算法:1.冒泡排序(BubbleSort)2.插入排序(InsertionSort)3.归并排序(MergeSort)4.计数排序(CountingSort)5.基数排序(RadixSort)6.桶排序(BucketSort)而不稳定排序算法是指在排序过......
  • TensorFlow深度学习——深入理解人工智能算法设计pdf电子版 龙良曲
    TensorFlow深度学习——深入理解人工智能算法设计pdf电子版作者:龙良曲出版年:2020-7-1ISBN:9787302553335连接提取码:poat挺系统的,原理加代码的结合,是我最喜欢的阅读方式,前面对tensorflow的使用算相当细致了,后面实践部分内容广,但是部分内容深浅不一,还得自己找别的资......
  • 克鲁斯卡尔(Kruskal )算法——求最小生成树贪心算法
    克鲁斯卡尔算法是一种用于求解最小生成树问题的贪心算法。最小生成树是一个连通图的生成树,其边的权重之和最小。一、原理克鲁斯卡尔算法的核心思想是按照边的权重从小到大逐渐选择连通图的边,直到所有顶点都被连接为止。在每一步中,选择当前权重最小的边,若该边的两个顶点尚未连接,则......
  • 人工智能算法图解 pdf电子版 2022年
    人工智能算法图解pdf电子版2022年作者:[南非]里沙尔·赫班斯(RishalHurbans)著出版年:2022-1ISBN:9787302594239下栽连接较新的书,看完此书才发现,AI算法并没有想象中的复杂,而是充满趣味性,尤其是蚁群优化算法、粒子群优化算法,原来许多算法都是受大自然的启发而得来的。......
  • TensorFlow全栈开发工程实践——做一个全智全能算法工程师 pdf电子版2023 王艳铭
    TensorFlow全栈开发工程实践——做一个全智全能算法工程师pdf电子版王艳铭出版年: 2023-6ISBN: 9787522615950下栽连接《TensorFlow全栈开发工程实践——做一个全智全能算法工程师》这本书最大的特点就是通俗易懂,全面、详细和实用。与同类书籍的就某一分支流水账式详述、不能突......
  • linux内核:伙伴算法、slab算法、ptmalloc、tcmalloc使用场景
    linux内核空间Linux内核空间分为三个区域ZONE:ZONE_DMA,ZONE_NORMAL,ZONE_HIGHMEM物理地址空间的顶部以下一段空间,被PCI设备的I/O内存映射占据,它们的大小和布局由PCI规范所决定。640K~1M这段地址空间被BIOS和VGA适配器所占据由于这两段地址空间的存在,导致相应的RAM空间不......
  • 基于落点打分的井字棋智能下棋算法(C语言实现)
    本文设计了一种基于落地打分的井字棋下棋算法,能够实现电脑不败,所以如果玩家会玩的话,一般是平局。算法核心电脑根据对落子位置的打分,选择分数最高的位置,若不同落点分数相同则随机选择位置(随机选择就不会显得那么呆板)所以怎么打分是关键!基本思想是,判断落点附近的位置的棋子类型,......
  • 设计模式之策略模式:让你的代码灵活应对不同的算法
    作为一个程序员,我们经常会面临着在不同的情况下选择不同的算法来解决问题的需求。这种情况下,策略模式是一个非常有用的设计模式。在本文中,我将向你介绍策略模式的概念、结构以及如何应用这个模式来使你的代码更灵活。1.什么是策略模式?策略模式是一种行为型设计模式,它允许在运行......
  • 算法--hash取模
    一、简介    hash取模算法常用于分布式缓存集群系统。一般3种:普通hash取模,一致性hash,hash槽。    场景:用户注册系统,用户数量会不断的增大,需要几个服务器共同存储。二、普通hash取模    1、创建4个服务器【canister】,然后对注册的用户idhash取模。例如......
  • 2-快速上手——从0到1掌握算法面试需要的数据结构(一)
    数据结构层面,大家需要掌握以下几种:数组栈队列链表树(这里我们着重讲二叉树)对于这些数据结构,各位如果没有大量的可支配时间可以投入,那么其实不建议找厚厚的大学教材来刷。此时此刻,时间为王,我们追求的是效率的最大化。不同的数据结构教材,对数据结构有着不同的划分、不同的解......