我更喜欢尽可能少的正式定义和简单的数学。
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f(x) = k(x)g(x) k 与 a(如果 a = +∞,这意味着有 N 和 M 等数,以至于每个 x > N 的, < M 等数。
sin x = O(x) when x → 0. sin x = O(1) when x → +∞, x2 + x = O(x) when x → 0, x2 + x = O(x2) when x → +∞, ln(x) = o(x) = O(x) when x → +∞。
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Big-O 是由程序所消耗的资源增加率,即问题例大小。
资源:可能是CPU时间,可能是最大 RAM 空间。
说问题是“找到金额”,
int Sum(int*arr,int size){
int sum=0;
while(size-->0)
sum+=arr[size];
return sum;
}
problem-instance= {5,10,15} ==> problem-instance-size = 3, iterations-in-loop= 3
problem-instance= {5,10,15,20,25} ==> problem-instance-size = 5 iterations-in-loop = 5
说问题是“找到组合”,
void Combination(int*arr,int size)
{ int outer=size,inner=size;
while(outer -->0) {
inner=size;
while(inner -->0)
cout<<arr[outer]<<"-"<<arr[inner]<<endl;
}
}
problem-instance= {5,10,15} ==> problem-instance-size = 3, total-iterations = 3*3 = 9
problem-instance= {5,10,15,20,25} ==> problem-instance-size = 5, total-iterations= 5*5 = 25
对于“n”尺寸的输入,该程序以序列中的“n*n”节点的速度生长,因此,Big-O是N2以O(n2)表达。
它切断到骨头,只提供关于算法的规模性质的信息,具体如何使用资源(思考时间或记忆)的算法规模,以回应“输入大小”。
考虑蒸汽发动机和火箭之间的差异. 它们不仅仅是相同的东西的不同品种(如说,一个Prius发动机与一个Lamborghini发动机),但它们是显著不同的类型的驱动系统,在它们的核心。
TLDR:Big O在数学术语中解释算法的性能。
较慢的算法倾向于在 n 运行到 x 或多个,取决于它的深度,而更快的,如二进制搜索运行在 O(log n),这使得它运行更快,因为数据集变得更大。
可以从算法中最复杂的线路计算大O看。
有了小型或未分类的数据集,Big O 可能令人惊讶,因为 n log n 复杂性算法如二进制搜索可以缓慢较小的或未分类的集,为一个简单的运行例子线性搜索与二进制搜索,请参见我的JavaScript例子:
https://codepen.io/serdarsenay/pen/XELWqN?editors=1011(下面的算法)
function lineerSearch() {
init();
var t = timer('lineerSearch benchmark');
var input = this.event.target.value;
for(var i = 0;i<unsortedhaystack.length - 1;i++) {
if (unsortedhaystack[i] === input) {
document.getElementById('result').innerHTML = 'result is... "' + unsortedhaystack[i] + '", on index: ' + i + ' of the unsorted array. Found' + ' within ' + i + ' iterations';
console.log(document.getElementById('result').innerHTML);
t.stop();
return unsortedhaystack[i];
}
}
}
function binarySearch () {
init();
sortHaystack();
var t = timer('binarySearch benchmark');
var firstIndex = 0;
var lastIndex = haystack.length-1;
var input = this.event.target.value;
//currently point in the half of the array
var currentIndex = (haystack.length-1)/2 | 0;
var iterations = 0;
while (firstIndex <= lastIndex) {
currentIndex = (firstIndex + lastIndex)/2 | 0;
iterations++;
if (haystack[currentIndex] < input) {
firstIndex = currentIndex + 1;
//console.log(currentIndex + " added, fI:"+firstIndex+", lI: "+lastIndex);
} else if (haystack[currentIndex] > input) {
lastIndex = currentIndex - 1;
//console.log(currentIndex + " substracted, fI:"+firstIndex+", lI: "+lastIndex);
} else {
document.getElementById('result').innerHTML = 'result is... "' + haystack[currentIndex] + '", on index: ' + currentIndex + ' of the sorted array. Found' + ' within ' + iterations + ' iterations';
console.log(document.getElementById('result').innerHTML);
t.stop();
return true;
}
}
}
如果我想向6岁的孩子解释这一点,我会开始绘制一些函数f(x) = x 和f(x) = x^2 例如,并问一个孩子哪个函数将是页面顶部的顶部函数。
大 O 评分最常被编程者用作计算(算法)将需要多长时间完成的约定测量,表达为输入组的尺寸的函数。
在许多情况下,一个算法的“O”将落入下列情况之一:
O(1) - 完成时间是相同的,无论输入组的尺寸. 一个例子是通过指数访问一个序列元素. O(Log N) - 完成时间增加大约与 log2(n)相匹配。 例如, 1024 个元素需要大约两倍的长度为 32 个元素,因为 Log2(1024) = 10 和 Log2(32) = 5. 一个例子是找到一个元素在二进制搜索树(BST)。
大 O 忽略了没有有意义的因素,因为输入尺寸向无限增加,而函数的增长曲线,这意味着由函数添加或加倍的恒数只是被忽略。