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算法系列开篇:10分钟讲明白算法复杂度

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前言:

目前各位老铁们对“算法的复杂度主要是指”大概比较讲究,咱们都需要剖析一些“算法的复杂度主要是指”的相关资讯。那么小编也在网上收集了一些对于“算法的复杂度主要是指””的相关资讯,希望姐妹们能喜欢,大家快快来了解一下吧!

算法包罗万象,如果用一句话简单的定义,或许就是:解决某一个问题而采取的具体有效的操作步骤。认识算法,首先要对算法复杂度有基本的理解。算法复杂度,将是之后你学习算法、评价算法、开发算法的一杆秤。】

算法难吗——慢慢来就不难

一、算法的定义

算法(algorithm):就是定义良好的计算过程,他取一个或一组的值为输入,并产生出一个或一组值作为输出。简单来说算法就是一系列的计算步骤,用来将输入数据转化成输出结果。比如要解决1,2,3,……,n的求和,我们可以设计算法为:累加求和——先求得1、2的和,再将3加上去求和,再将4加上去求和……因此对应的代码就可以是:

假设n=100,则运行结果为:

需要解决的问题越难,算法的步骤、对应的代码就会更多。所以我们在学习算法的时候不用觉得算法很难,不是所有的算法都是卡尔曼、卷积……一步步前进就可以了。

二、如何理解算法复杂度

那么为什么有算法复杂度这个东西呢?因为算法其一是保证正确性,其二需要的是效率(如果计算机的计算速度是无限快的,或许可以忽略效率,但……)。我们仍旧以上面“解决1,2,3,……,n的求和”为例,还有第二种方法——公式法表述,即(1+n)*n/2。代码如下:

运行结果同样为5050。那么,在编写代码的时候选择哪一种好呢?这时候我们可以把n放得大一些,就看出来区别了,比如让n=100000000(n比较小的时候时间消耗差异不够明显):

运行结果为:

time模块计算运行时间就可以看到,虽然运算结果一样,但是消耗的时间完全不同,方法一计算花费的时间远大于方法二。试想一下如果程序多次用到方法一、且n的值再更大一些,是不是会造成整体代码的运行时间、消耗资源进一步放大。这就是算法复杂度(时间复杂度)的直观理解,这里方法二中算法复杂度(时间复杂度)小于方法一中算法复杂度,当然同等条件下优选方法二中的算法。

三、算法复杂度的定义

算法复杂度包括时间复杂度和空间复杂度,前面例子所阐述的就是时间复杂度方面。

时间复杂度

即算法的执行效率,是指算法的执行时间与算法的输入值之间的关系,一般用大O表示常见的时间复杂度:O(1)<O(log n)<O(n)<O(n log n)<O(n^2)<O(2^n)<Ο(n!):

编程时需要关注for/while循环,考虑如何减少循环,以降低时间复杂度。下面举一些例子:

空间复杂度

指算法存储空间与输入值之间的关系,常见空间复杂度:O(1)<O(N)。O(1)举例说明:定义一个int型count变量,在下面代码中for循环改变的都是count的内容,count所占空间没有变更,因此空间复杂度为O(1):

O(n)举例说明:定义一个数组,array中每增加一个值,就增加了相应的字节空间以存储,空间复杂度为O(N):

是不是觉得算法很有意思?

下一期我们就来学习一些简单的排序算法。

标签: #算法的复杂度主要是指