❶ 演算法的時間復雜度和空間復雜度怎麼看
時間復雜度,就是計算程序運行的時間,空間復雜度, 就是所佔的內存空間。
同一問題可用不同演算法解決,而一個演算法的質量優劣將影響到演算法乃至程序的效率。演算法分析的目的在於選擇合適演算法和改進演算法。
計算機科學中,演算法的時間復雜度是一個函數,它定量描述了該演算法的運行時間。這是一個關於代表演算法輸入值的字元串的長度的函數。時間復雜度常用大O符號表述,不包括這個函數的低階項和首項系數。使用這種方式時,時間復雜度可被稱為是漸近的,它考察當輸入值大小趨近無窮時的情況。
空間復雜度(Space Complexity)是對一個演算法在運行過程中臨時佔用存儲空間大小的量度,記做S(n)=O(f(n))。比如直接插入排序的時間復雜度是O(n^2),空間復雜度是O(1) 。而一般的遞歸演算法就要有O(n)的空間復雜度了,因為每次遞歸都要存儲返回信息。一個演算法的優劣主要從演算法的執行時間和所需要佔用的存儲空間兩個方面衡量。
❷ 如何分析演算法的復雜度
演算法的復雜性
演算法的復雜性是演算法效率度量,是評價演算法優劣的重要依據。一個演算法的復雜性的高低體現在運行該演算法所需要的計算機資源的多少上面,所需的資源越多,我們就說該演算法的復雜性越高;反之,所需的資源越低,則該演算法的復雜性越低。
計算機的資源,最重要的是時間和空間(即存儲器)資源。因而,演算法的復雜性有時間復雜性和空間復雜性之分。
不言而喻,對於任意給定的問題,設計出復雜性盡可能低的演算法是我們在設計演算法時追求的一個重要目標;另一方面,當給定的問題已有多種演算法時,選擇其中復雜性最低者,是我們在選用演算法適應遵循的一個重要准則。因此,演算法的復雜性分析對演算法的設計或選用有著重要的指導意義和實用價值。
簡言之,在演算法學習過程中,我們必須首先學會對演算法的分析,以確定或判斷演算法的優劣。
1.時間復雜性:
例1:設一程序段如下(為討論方便,每行前加一行號)
(1) for i:=1 to n do
(2) for j:=1 to n do
(3) x:=x+1
......
試問在程序運行中各步執行的次數各為多少?
解答:
行號 次數(頻度)
(1) n+1
(2) n*(n+1)
(3) n*n
可見,這段程序總的執行次數是:f(n)=2n2+2n+1。在這里,n可以表示問題的規模,當n趨向無窮大時,如果 f(n)的值很小,則演算法優。作為初學者,我們可以用f(n)的數量級O來粗略地判斷演算法的時間復雜性,如上例中的時間復雜性可粗略地表示為T(n)=O(n2)。
❸ 演算法的空間復雜度是指什麼
通常,當不用限定詞地使用"復雜度"時,通常都是指時間復雜度。
演算法的空間復雜度通過計算演算法所需的存儲空間實現。
記作:S(n)=O(f(n))。
其中,n為問題規模,f(n)為語句關於n所佔存儲空間的函數。
例如:
程序代碼本身所佔用的存儲空間;
程序中如果需要輸入輸出數據,也會佔用一定的存儲空間;
程序在運行過程中,可能還需要臨時申請更多的存儲空間。
首先,程序自身所佔用的存儲空間取決於其包含的代碼量,如果要壓縮這部分存儲空間,就要求我們在實現功能的同時,盡可能編寫足夠短的代碼。
程序運行過程中輸入輸出的數據,往往由要解決的問題而定,即便所用演算法不同,程序輸入輸出所佔用的存儲空間也是相近的。
事實上,對演算法的空間復雜度影響最大的,往往是程序運行過程中所申請的臨時存儲空間。不同的演算法所編寫出的程序,其運行時申請的臨時存儲空間通常會有較大不同。
演算法執行時所需的輔助空間相對於輸入數據量而言是個常數,則稱此演算法為原地工作,空間復雜度為O(1)。
❹ 演算法的空間復雜度指的是什麼
空間復雜度(Space Complexity)是對一個演算法在運行過程中臨時佔用存儲空間大小的量度,記做S(n)=O(f(n))。比如直接插入排序的時間復雜度是O(n^2),空間復雜度是O(1) 。
而一般的遞歸演算法就要有O(n)的空間復雜度了,因為每次遞歸都要存儲返回信息。一個演算法的優劣主要從演算法的執行時間和所需要佔用的存儲空間兩個方面衡量。
類似於 時間復雜度的討論,一個演算法的空間復雜度S(n)定義為該演算法所耗費的存儲空間,它也是問題規模n的函數。漸近空間復雜度也常常簡稱為空間復雜度。空間復雜度(SpaceComplexity)是對一個演算法在運行過程中臨時佔用存儲空間大小的量度。
一個演算法在計算機存儲器上所佔用的存儲空間,包括存儲演算法本身所佔用的存儲空間,演算法的輸入輸出數據所佔用的存儲空間和演算法在運行過程中臨時佔用的存儲空間這三個方面。演算法的輸入輸出數據所佔用的存儲空間是由要解決的問題決定的,是通過參數表由調用函數傳遞而來的,它不隨本演算法的不同而改變。
分析
分析一個演算法所佔用的存儲空間要從各方面綜合考慮。如對於遞歸演算法來說,一般都比較簡短,演算法本身所佔用的存儲空間較少,但運行時需要一個附加堆棧,從而佔用較多的臨時工作單元;
若寫成非遞歸演算法,一般可能比較長,演算法本身佔用的存儲空間較多,但運行時將可能需要較少的存儲單元。
一個演算法的空間復雜度只考慮在運行過程中為局部變數分配的存儲空間的大小,它包括為參數表中形參變數分配的存儲空間和為在函數體中定義的局部變數分配的存儲空間兩個部分。
若一個演算法為遞歸演算法,其空間復雜度為遞歸所使用的堆棧空間的大小,它等於一次調用所分配的臨時存儲空間的大小乘以被調用的次數(即為遞歸調用的次數加1,這個1表示開始進行的一次非遞歸調用)。
❺ 演算法的空間復雜度是指什麼
空間復雜度(Space Complexity)是對一個演算法在運行過程中臨時佔用存儲空間大小的量度,記做S(n)=O(f(n))。比如直接插入排序的時間復雜度是O(n^2),空間復雜度是O(1) 。
而一般的遞歸演算法就要有O(n)的空間復雜度了,因為每次遞歸都要存儲返回信息。一個演算法的優劣主要從演算法的執行時間和所需要佔用的存儲空間兩個方面衡量。
注意
分析一個演算法所佔用的存儲空間要從各方面綜合考慮。如對於遞歸演算法來說,一般都比較簡短,演算法本身所佔用的存儲空間較少,但運行時需要一個附加堆棧,從而佔用較多的臨時工作單元;若寫成非遞歸演算法,一般可能比較長,演算法本身佔用的存儲空間較多,但運行時將可能需要較少的存儲單元。
❻ 演算法空間復雜度具體怎麼算
數據結構中演算法空間復雜度計算方法:
一個演算法的空間復雜度只考慮在運行過程中為局部變數分配的存儲空間的大小,它包括為參數表中形參變數分配的存儲空間和為在函數體中定義的局部變數分配的存儲空間兩個部分。
若一個演算法為遞歸演算法,其空間復雜度為遞歸所使用的堆棧空間的大小,它等於一次調用所分配的臨時存儲空間的大小乘以被調用的次數(即為遞歸調用的次數加1,這個1表示開始進行的一次非遞歸調用)。
空間復雜度(Space Complexity)是對一個演算法在運行過程中臨時佔用存儲空間大小的量度,記做S(n)=O(f(n))。
而一般的遞歸演算法就要有O(n)的空間復雜度了,因為每次遞歸都要存儲返回信息。一個演算法的優劣主要從演算法的執行時間和所需要佔用的存儲空間兩個方面衡量。
❼ 演算法的復雜性分析包括哪些內容
在演算法的復雜性表示中,O記號表示復雜度的上限。
即:O(g(n)) =
單向鏈表沒有指向前節點的指針,必須從頭指針開始遍歷到p的前節點,最壞的情況為p指向的是鏈表的尾節點,應此為O(n)。
❽ 演算法復雜度的復雜度分析
通常一個演算法的復雜度是由其輸入量決定的,隨著輸入的增加,不同演算法的復雜度增長速度如右圖所示:
為了降低演算法復雜度,應當同時考慮到輸入量,設計較好的演算法。
❾ 演算法的空間復雜度是指什麼
空間復雜度(Space Complexity)是對一個演算法在運行過程中臨時佔用存儲空間大小的量度,記做S(n)=O(f(n))。比如直接插入排序的時間復雜度是O(n^2),空間復雜度是O(1) 。而一般的遞歸演算法就要有O(n)的空間復雜度了,因為每次遞歸都要存儲返回信息。一個演算法的優劣主要從演算法的執行時間和所需要佔用的存儲空間兩個方面衡量。
簡介
對於一個演算法,其時間復雜度和空間復雜度往往是相互影響的。當追求一個較好的時間復雜度時,可能會使空間復雜度的性能變差,即可能導致佔用較多的存儲空間;反之,當追求一個較好的空間復雜度時,可能會使時間復雜度的性能變差,即可能導致佔用較長的運行時間。
另外,演算法的所有性能之間都存在著或多或少的相互影響。因此,當設計一個演算法(特別是大型演算法)時,要綜合考慮演算法的各項性能,演算法的使用頻率,演算法處理的數據量的大小,演算法描述語言的特性,演算法運行的機器系統環境等各方面因素,才能夠設計出比較好的演算法。演算法的時間復雜度和空間復雜度合稱為演算法的復雜度。
❿ 演算法的空間復雜度是指什麼
空間復雜度(Space Complexity)是對一個演算法在運行過程中臨時佔用存儲空間大小的量度,記做S(n)=O(f(n))。比如直接插入排序的時間復雜度是O(n^2),空間復雜度是O(1) 。
而一般的遞歸演算法就要有O(n)的空間復雜度了,因為每次遞歸都要存儲返回信息。一個演算法的優劣主要從演算法的執行時間和所需要佔用的存儲空間兩個方面衡量。
一個演算法在計算機存儲器上所佔用的存儲空間,包括存儲演算法本身所佔用的存儲空間,演算法的輸入輸出數據所佔用的存儲空間和演算法在運行過程中臨時佔用的存儲空間這三個方面。演算法的輸入輸出數據所佔用的存儲空間是由要解決的問題決定的,是通過參數表由調用函數傳遞而來的。
它不隨本演算法的不同而改變。存儲演算法本身所佔用的存儲空間與演算法書寫的長短成正比,要壓縮這方面的存儲空間,就必須編寫出較短的演算法。演算法在運行過程中臨時佔用的存儲空間隨演算法的不同而異,有的演算法只需要佔用少量的臨時工作單元,而且不隨問題規模的大小而改變。
我們稱這種演算法是「就地"進行的,是節省存儲的演算法,有的演算法需要佔用的臨時工作單元數與解決問題的規模n有關,它隨著n的增大而增大,當n較大時,將佔用較多的存儲單元,例如快速排序和歸並排序演算法就屬於這種情況。