JavaScript   发布时间:2024-10-01  发布网站:大佬教程  code.js-code.com
大佬教程收集整理的这篇文章主要介绍了估计算法的运行时间(第 2 部分)大佬教程大佬觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

估计算法的运行时间(第 2 部分)

1.2 估计算法的运行时间

要估计算法的大o运行时间,这里有一些经验法则

  1. 恒定时间 – o(1):

    如果无论 ( n ) 有多大,算法都运行相同的时间,那么它是 o(1).

  2. 线性时间 – o(n):

    运行 ( n ) 次的循环对 big o 运行时间贡献 ( n ) 倍。

  3. 嵌套循环的乘法效应:

    如果循环是嵌套的,则乘以它们的运行时间。

  4. 顺序循环的累加效应:

    如果一个循环跟随另一个循环,则添加它们的运行时间。

  5. 对数时间 – o(log n):

    如果循环变量以 ( i = i times 2 ) 或 ( i = i / 3 ) 等方式增加,而不是按恒定量变化(如 ( i++ ) 或 ( i -= 2 ) ),则为 big o 运行时间贡献 log ( n ) 因子。

计算 big o 运行时间的示例

下面是几个示例,演示了如何计算不同代码段的 big o 运行时间。所有示例都涉及数组,我们假设 ( n ) 是数组的长度。


1.对数组中的条目求和

let total = 0;
for (let i = 0; i 



<p><strong>运行时间:</strong><br><br>
此代码运行时间为<strong>o(n)</strong>。这是一个简单的循环,遍历数组的每个元素一次。</p>


<hr><h3>
  
  
  <strong>2.嵌套 for 循环</strong>
</h3>



<pre class="brush:php;toolbar:false">for (let i = 0; i 



<p><strong>运行时间:</strong><br><br>
这是两个普通循环,每个循环运行 ( n = a.length ) 步骤。由于它们是嵌套的,因此它们的运行时间成倍增加,导致总体运行时间为 <strong>o(n²)</strong>。对于外循环的每次 ( n ) 次迭代,内循环都会运行 ( n ) 次。</p>


<hr><h3>
  
  
  <strong>3.三个嵌套循环</strong>
</h3>



<pre class="brush:php;toolbar:false">for (let i = 0; i 



<p><strong>运行时间:</strong><br><br>
此代码运行时间为<strong>o(n³)</strong>。从技术上讲,由于第二个和第三个循环没有运行数组的完整长度,因此我们可以将其写为 <strong>o(n(n - 1)(n - 2))</strong>。然而,我们关注最重要的项,即 <strong>o(n³)</strong>,因为随着 ( n ) 的增长,低阶项变得微不足道。</p>


<hr><h3>
  
  
  <strong>4.顺序循环</strong>
</h3>



<pre class="brush:php;toolbar:false">let count = 0, count2 = 0;
for (let i = 0; i 



<p><strong>运行时间:</strong><br><br>
这里的运行时间是 <strong>o(n + n) = o(2n)</strong>,它简化为 <strong>o(n)</strong> 因为我们忽略了 big o 表示法中的常量。</p>


<hr><h3>
  
  
  <strong>5.恒定时间操作</strong>
</h3>



<pre class="brush:php;toolbar:false">let w = a[0];
let z = a[a.length - 1];
console.log(w + z);
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运行时间:

这里的运行时间是o(1)。关键思想是运行时间不依赖于 ( n )。无论数组有多大,此代码的运行时间始终相同。


6.不断迭代的循环

let c = 0;
let stop = 100;
for (let i = 0; i 



<p><strong>运行时间:</strong><br><br>
尽管存在循环,此代码仍会在 <strong>o(1)</strong> 时间内运行。无论数组有多大,循环始终运行 100 次。请注意,a.length 从未出现在代码中,使得运行时间恒定。</p>


<hr><h3>
  
  
  <strong>7.对数循环</strong>
</h3>



<pre class="brush:php;toolbar:false">let sum = 0;
for (let i = 1; i 



<p><strong>运行时间:</strong><br><br>
此代码运行时间为<strong>o(log n)</strong>。循环变量呈指数增长:1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, ...只需10步即可达到1000,20步即可达到100万,30步即可达到10亿。</p>

<p>到达 ( n ) 的步数由求解 ( 2^x = n ) 决定,其解为 <strong>log2(n)</strong> (通常写为 <strong>log(n)</strong>).</p>


<hr><h3>
  
  
  <strong>8.具有对数内循环的嵌套循环</strong>
</h3>



<pre class="brush:php;toolbar:false">let n = a.length;
for (let i = 0; i  1) {
        sum += m;
        m /= 2;
    }
}
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运行时间:

该代码的运行时间为 o(n log n)。外部循环是一个标准循环,贡献一个因子 ( n ),而内部 while 循环是对数循环,因为循环变量每次减半。将这些因素相乘得到 o(n log n).


9.循环组合

let total = 0;
let i = 0;
while (i = 0; j--) {
        total += a[i] * a[j];
    }
}
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运行时间:

运行时间为o(n²)。计算方法如下:

  • while 循环在 o(n) 时间内运行。
  • 嵌套的 for 循环运行时间为 o(n * (n/2)) = o(n²) 时间。
  • 将它们加在一起得到o(n + n²)。然而,我们专注于主导项并放弃常数,从而得到 o(n²).

估算 big o 运行时间的规则摘要

  1. 恒定时间 – o(1): 不依赖于 ( n ) 的操作。
  2. 线性时间 – o(n): 迭代 ( n ) 次的单循环。
  3. 对数时间 – o(log n): 每次迭代将循环变量除或乘以常数因子的循环。
  4. 二次时间 – o(n²): 嵌套循环,每个循环运行 ( n ) 次。
  5. 三次时间 – o(n³): 三个嵌套循环,每个循环运行 ( n ) 次。
  6. 加法和乘法效应: 当循环是连续的时,它们的 big o 时间相加;嵌套时,它们会繁殖。

我相信应用这些经验法则并分析上面示例中所示的代码段,您可以有效地估计各种算法的 big o 运行时间。

如有任何问题,请随时发表评论。感谢您阅读我的 2 美分!!

以上就是估计算法的运行时间(第 2 部分)的详细内容,更多请关注大佬教程其它相关文章!

大佬总结

以上是大佬教程为你收集整理的估计算法的运行时间(第 2 部分)全部内容,希望文章能够帮你解决估计算法的运行时间(第 2 部分)所遇到的程序开发问题。

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