简单来说,时间复杂度也就是一个算法运行所需要的时间。然而,想要准确的计算总运行时间是可行度不高的。所以,度量算法的运行时间,主要从程序结构入手,统计算法的程序步数。
程序步数为0的有以下几种语句:注释,声明语句,函数调用语句。
程序步数为1的有以下几种语句:表达式,赋值语句(若赋值语句中的变量为数组或字符串,则程序步数等于变量体积加表达式的步数),函数执行语句,转移语句,动态存储管理语句。
相对复杂一点的循环结构和判断结构,就不是简单的1还是0了。得要认真分析才能得到正确的程序步数。
举个简单的实例:计算这段代码的程序步数
float sum(float a[], const int n) { float s = 0.0; for(int i =0; i < n; i++) { s += a[i]; } return s; }一行一行的来,还是能数出来的,结果是3*n + 4。但是,问题是这只是一个相对比较简单的程序,如果更复杂呢,一个个数就太不切实际了,然后就可以引入算法的渐进分析。
渐进时间复杂度是指当问题规模趋近无穷大的时候,该算法时间复杂度的数量级。大O表示法是渐进时间复杂度的一个通常的表示方法。大O表示法的提法:当且仅当存在正整数c和n,使得T(n) ≤ c f(n)对所有的n ≥ n0成立。记为:T(n) = O(f(n))。
时间复杂度按数量级递增排列依次为:常数阶O(1)、对数阶O(log2n)、线性阶O(n)、线性对数阶O(nlog2n)、平方阶O(n^2)、立方阶O(n^3)、k次方阶O(n^k)、指数阶O(2^n)。
借用陈越老师的一张图,很好的表明了在问题规模趋于无穷大的时候,渐进时间复杂度的数量级的变化。
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