事后统计法
你可能会有些疑惑,我把代码跑一遍,通过统计、监控,就能得到算法执行的时间和占用的内存大小。
弊端:
- 测试结果非常依赖测试环境
- 测试结果受数据规模的影响很大
大 O 复杂度表示法
所有代码的执行时间 T(n) 与每行代码的执行次数 n 成正比。
其中,T(n) 我们已经讲过了,它表示代码执行的时间;n 表示数据规模的大小;f(n) 表示每行代码执行的次数总和。因为这是一个公式,所以用 f(n) 来表示。公式中的 O,表示代码的执行时间 T(n) 与 f(n) 表达式成正比。
大 O 时间复杂度实际上并不具体表示代码真正的执行时间,而是表示代码执行时间随数据规模增长的变化趋势,所以,也叫作渐进时间复杂度(asymptotic time complexity),简称时间复杂度。
当n 很大时,你可以把它想象成 10000、100000。而公式中的低阶、常量、系数三部分并不左右增长趋势,所以都可以忽略。我们只需要记录一个最大量级就可以了。
时间复杂度分析方法
1. 只关注循环执行次数最多的一段代码
2. 加法法则:总复杂度等于量级最大的那段代码的复杂度。
如果 T1(n)=O(f(n)),T2(n)=O(g(n));那么 T(n)=T1(n)+T2(n)=max(O(f(n)), O(g(n))) =O(max(f(n), g(n))).
3. 乘法法则:嵌套代码的复杂度等于嵌套内外代码复杂度的乘积。
如果 T1(n)=O(f(n)),T2(n)=O(g(n));那么 T(n)=T1(n)*T2(n)=O(f(n))*O(g(n))=O(f(n)*g(n)). 也就是说,假设 T1(n) = O(n),T2(n) = O(n²),则 T1(n) * T2(n) = O(n3)。落实到具体的代码上,我们可以把乘法法则看成是嵌套循环。
几种常见时间复杂度实例分析
对于刚罗列的复杂度量级,我们可以粗略地分为两类,多项式量级和非多项式量级。其中,非多项式量级只有两个:O(2n) 和 O(n!)。
空间复杂度分析
我们常见的空间复杂度就是 O(1)、O(n)、O(n²),像 O(logn)、O(nlogn) 这样的对数阶复杂度平时都用不到。
来自极客时间数据结构和算法之美:http://gk.link/a/101h7