O（log n）到底是什么意思？

我正在学习大O符号的运行时间和摊销时间。我理解O（n）线性时间的概念，这意味着输入的大小成比例地影响算法的增长。。。例如，二次时间O（n2）等也是如此。甚至是通过阶乘增长的算法，如置换生成器，其O（n！）次。

例如，以下函数为O（n），因为算法与其输入n成比例增长：

f(int n) {
  int i;
  for (i = 0; i < n; ++i)
    printf("%d", i);
}

类似地，如果存在嵌套循环，时间将为O（n2）。

但O（log n）到底是什么？例如，说一个完整的二叉树的高度是O（log n）是什么意思？

我确实知道（也许不是很详细）对数是什么，从这个意义上说：log10 100=2，但我不知道如何识别具有对数时间的函数。

当前回答

我一直以来在脑海中想象运行在O（log n）中的算法的最佳方式如下：

如果您将问题大小增加一个乘法量（即将其大小乘以10），则做功仅增加一个加法量。

将此应用于二叉树问题，这样您就有了一个很好的应用程序：如果将二叉树中的节点数加倍，则高度仅增加1（一个加法量）。如果再增加一倍，它仍然只增加了1。（显然，我假设它保持平衡）。这样，当问题规模成倍增加时，你的工作量不会加倍，而只是做了稍微多一点的工作。这就是为什么O（logn）算法非常棒的原因。

2010-02-22 19:51:33

其他回答

如果你在图形计算器或类似的东西上绘制一个对数函数，你会发现它的上升速度非常慢——甚至比线性函数还要慢。

这就是为什么对数时间复杂度算法备受追捧的原因：即使对于真正大的n（例如，假设n＝10^8），它们的性能也超出了可接受的范围。

2010-02-21 20:11:07

我想补充一点，树的高度是从根到叶的最长路径的长度，节点的高度是该节点到叶的最大路径的长度。路径表示在两个节点之间遍历树时遇到的节点数。为了实现O（logn）时间复杂度，树应该是平衡的，这意味着任何节点的子节点之间的高度差应该小于或等于1。因此，树并不总是保证时间复杂度O（log n），除非它们是平衡的。实际上，在某些情况下，在最坏情况下，树中搜索的时间复杂度可能为O（n）。

你可以看看平衡树，比如AVL树。这项工作是在插入数据时平衡树，以便在树中搜索时保持（logn）的时间复杂度。

2013-12-01 23:52:14

完整的二进制示例是O（ln n），因为搜索结果如下：