复杂度 complexity

时间复杂度

常见的时间复杂度量级有:

  • 常数阶O(1)
  • 对数阶O(logN)
  • 线性阶O(n)
  • 线性对数阶O(nlogN)
  • 平方阶O(n²)
  • 立方阶O(n³)
  • K次方阶O(n^k)
  • 指数阶(2^n)

常数阶O(1):
无论代码执行了多少行,只要是没有循环等复杂结构,那这个代码的时间复杂度就都是O(1),如:

int i = 1;
int j = 2;
++i;
j++;
int m = i + j;

线性阶O(n): 这段代码,for循环里面的代码会执行n遍,因此它消耗的时间是随着n的变化而变化的,因此这类代码都可以用O(n)来表示它的时间复杂度。

for(i=1; i<=n; ++i)
{
   j = i;
   j++;
}

对数阶O(logN)

int i = 1;
while(i<n)
{
    i = i * 2;
}

在while循环里面,每次都将 i 乘以 2,乘完之后,i 距离 n 就越来越近了。我们试着求解一下,假设循环x次之后,i 就大于 2 了,此时这个循环就退出了,也就是说 2 的 x 次方等于 n,那么 x = log2^n 也就是说当循环 log2^n 次以后,这个代码就结束了。因此这个代码的时间复杂度为:O(logn)

线性对数阶O(nlogN)

线性对数阶O(nlogN) 其实非常容易理解,将时间复杂度为O(logn)的代码循环N遍的话,那么它的时间复杂度就是 n * O(logN),也就是了O(nlogN)。

for(m=1; m<n; m++)
{
    i = 1;
    while(i<n)
    {
        i = i * 2;
    }
}

平方阶O(n²)

for(x=1; i<=m; x++)
{
   for(i=1; i<=n; i++)
    {
       j = i;
       j++;
    }
}

平方阶O(n²) 就更容易理解了,如果把 O(n) 的代码再嵌套循环一遍,它的时间复杂度就是 O(m * n) 了。

当 m 与 n 相同,复杂度则为 O(n²)

立方阶O(n³)、K次方阶O(n^k) 参考上面的O(n²) 去理解就好了,O(n³)相当于三层n循环,其它的类似。

空间复杂度

空间复杂度比较常用的有:O(1)、O(n)、O(n²),我们下面来看看:

空间复杂度 O(1)