几种常见的大O记法

2023-10-10 04:50
文章标签 常见 几种 记法

本文主要是介绍几种常见的大O记法,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一.大O记法

    • 1. O(1):
    • 2.O(N):
    • 3.常数时间与线性时间
    • 4.O(logN)
    • 5.对数时间
    • 6.O(N²) 冒泡排序
    • 7.0二次时间
    • 8.选择排序

为了统一描述,大O不关注算法所用的时间,只关注其所用的步数。

1. O(1):

1.1定义:O(1),意为一种算法无论面对多大的数据量,其步数总是相同的;
1.2举例:就像无论数组有多大,读取元素都只要1步;
也如数据末尾的删除与插入,无论数据有多大,这两种操作都只需1步,
所以它们的效率都是O(1).

2.O(N):

1.1定义:O(N),对于N个元素的数据,线性查找需要花N步,即为O(N)

3.常数时间与线性时间

 3.1常数时间:不管数据量多少,算法的步数都是恒定的;所以O(1)也被成为常数时间3.2线性时间:于O(N)来讲,数据越多,算法所需的步数就越多,所以O(N)也被成为线性时间

常数时间和线性时间对比图
注意:

O(1)还是O(N)高效,答案并不固定,而是通过数据的大小来确定的,如上图所示;
当数据值小于临界点时,O(N)所用步数更少,当处于临界点时,二者所用步数相同,
当大于临界点时,O(1)所用步数更少。

4.O(logN)

4.1定义:

    简单来说,O(logN)意味着,该算法当数据量翻倍时,步数加1;二分查找比线性查找要快。它不能写成O(1),因为二分查找的步数会随着数据量 的增长而增长;它也不能写成O(logN),因为步骤比元素数量要少,二分查找的 时间复杂度介于O(1)和O(N)之间,他们的时间复杂度较为对数时间;

4.2对数:

对数是指数的反函数,所以我们先回顾一下指数。
2的3次方等于:
2×2×2
结果为8。
log2 8则将上述计算反过来,它意思是:要把2乘以自身多少次,才能得到8。
因为需要3次,所以,log2 8=3。
log28可以表达为:将8不断地除以2直到1,需要多少个2。
8 / 2 / 2 / 2=1(注:按照从左到右的顺序计算。)
或者说,将8不断地除以2,要除多少次才能到1呢?答案是3,所以,log2 8=3。

5.对数时间

每次数据量翻倍时,O(N)算法的步数也跟着翻倍,O(log N)算法却只需加1。
5-1下图为O(logN)步数和O(N)步数岁数据量变化对比

对数时间

5-2下图为对数时间与线性时间和常量时间随元素数量变化对比
对数时间对比

6.O(N²) 冒泡排序

6.1定义:
冒泡排序是一种很基本的排序算法,步骤如下:
(1)指向指数中两个相邻的元素,比较他们的大小
(2)如果他们的顺序错了(即左边的值大于右边的值),就互换位置;顺序是正确
的就不做变动
(3)将两个指针右移一格
(4)重复(1)至(3)步,直至从头到尾都无需在做交换6.2效率:冒泡排序的執行步骤可分为两种a.比较:比较两个数看哪个更大b.交换:交换两个数的位置以使它们按顺序排列

7.0二次时间

 右下图可知,随着N的增长,步数大约增长N²,O(N²)也被叫做二次时间

在这里插入图片描述

8.选择排序

 	8.1 选择排序:(1)从左至右逐个遍历每个元素,选出最小的那个,记下索引(2)将最小元素值与本次遍历的起点元素值交换,以此类推(3)遍历起点+1,重复(1)(2)步骤,直至数组排好序

8.2选择排序实现
以下是javascript实现步骤

function selectionSort(array) {for(var i=0; i < array.length; i++) {var lowestNumberIndex=i;for(var j=i + 1; j < array.length; j++) {if(array[j] < array[lowestNumberIndex]) {lowestNumberIndex=j;}}if(lowestNumberIndex !=i) {var temp=array[i];array[i]=array[lowestNumberIndex];array[lowestNumberIndex]=temp;}}return array;}

8.3选择排序效率
下表为冒泡排序和选择排序的并列对比:
选择排序和冒泡排序对比
从表中可以清晰的看到,选择排序的步数大概是冒泡排序的一半,即选择排序比冒泡排序快一倍。
注意:
虽然选择排序的效率比冒泡排序快一倍,但是大O记法中,选择排序的效率也是0(N²)来表示,以为大O记法中有一条规则是 忽略常数**

这篇关于几种常见的大O记法的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/178089

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