大O，你怎么计算/近似它?

大多数拥有计算机科学学位的人肯定知道大O代表什么。它帮助我们衡量一个算法的可扩展性。

但我很好奇，你是如何计算或近似你的算法的复杂性的?

当前回答

虽然知道如何计算出特定问题的大O时间是有用的，但了解一些一般情况可以在很大程度上帮助您在算法中做出决策。

以下是一些最常见的案例，摘自http://en.wikipedia.org/wiki/Big_O_notation#Orders_of_common_functions:

O(1) -确定一个数字是偶数还是奇数;使用常量大小的查找表或哈希表

O(logn) -用二分搜索在排序数组中查找一个项

O(n) -在未排序的列表中查找一个项;两个n位数相加

O(n2) -用一个简单的算法乘以两个n位数字;添加两个n×n矩阵;冒泡排序或插入排序

O(n3) -用简单的算法乘以两个n×n矩阵

O(cn) -使用动态规划找到旅行商问题的(精确)解;使用蛮力判断两个逻辑语句是否等效

O(n!) -通过暴力搜索解决旅行推销员问题

O(nn) -通常用来代替O(n!)来推导更简单的渐近复杂度公式

2008-09-05 19:09:48

其他回答

我认为，一般来说用处不大，但为了完整起见，还有一个Big Omega Ω，它定义了算法复杂度的下界，还有一个Big Theta Θ，它同时定义了上界和下界。

2008-09-23 07:26:08

大O符号很有用，因为它很容易使用，并且隐藏了不必要的复杂性和细节(对于一些不必要的定义)。求解分治算法复杂性的一种好方法是树法。假设你有一个带有中值过程的快速排序版本，所以你每次都将数组分割成完美平衡的子数组。

现在，构建一个与所使用的所有数组对应的树。根结点有原始数组，根结点有两个子数组。重复此步骤，直到底部有单个元素数组。

由于我们可以在O(n)时间内找到中位数，并在O(n)时间内将数组分成两部分，因此在每个节点上所做的功为O(k)，其中k是数组的大小。树的每一层都包含(最多)整个数组，所以每层的功是O(n)(子数组的大小加起来是n，因为每层有O(k)，我们可以把它加起来)。树中只有log(n)层，因为每次我们将输入减半。

因此，我们可以将功的上限设为O(n*log(n))。

然而，大O隐藏着一些我们有时不能忽视的细节。考虑计算斐波那契数列

a=0;
b=1;
for (i = 0; i <n; i++) {
    tmp = b;
    b = a + b;
    a = tmp;
}

假设a和b在Java中是biginteger或者其他可以处理任意大数字的东西。大多数人会毫不犹豫地说这是一个O(n)算法。理由是，在for循环中有n次迭代，而O(1)工作在循环的一侧。

但是斐波那契数列很大，第n个斐波那契数列是n的指数级，所以仅仅是存储它就需要n个字节。对大整数执行加法将花费O(n)个工作量。所以在这个过程中所做的总功是

一加二加三……+ n = n(n-1)/2 = O(n)

所以这个算法在二次时间内运行!

2008-08-08 13:53:20

首先，公认的答案是试图解释漂亮的花哨的东西，但我认为，故意让Big-Oh复杂化并不是解决办法，这是程序员(或者至少是像我这样的人)寻找的。

Big Oh(简而言之)

function f(text) {
  var n = text.length;
  for (var i = 0; i < n; i++) {
    f(text.slice(0, n-1))
  }
  // ... other JS logic here, which we can ignore ...
}

上面的大写哦是f(n) = O(n!)其中n表示输入集中的条目数， f表示每一项所做的操作。

Big-Oh符号是算法复杂度的渐近上界。在编程中:假设的最坏情况所花费的时间，或假设逻辑的最大重复计数，为输入的大小。

计算

记住(从上面的意思);我们只需要受N(输入大小)影响的最坏情况时间和/或最大重复次数，然后再看一下(公认答案的)例子:

for (i = 0; i < 2*n; i += 2) {  // line 123
    for (j=n; j > i; j--) {     // line 124
        foo();                  // line 125
    }
}

Begin with this search-pattern: Find first line that N caused repeat behavior, Or caused increase of logic executed, But constant or not, ignore anything before that line. Seems line hundred-twenty-three is what we are searching ;-) On first sight, line seems to have 2*n max-looping. But looking again, we see i += 2 (and that half is skipped). So, max repeat is simply n, write it down, like f(n) = O( n but don't close parenthesis yet. Repeat search till method's end, and find next line matching our search-pattern, here that's line 124 Which is tricky, because strange condition, and reverse looping. But after remembering that we just need to consider maximum repeat count (or worst-case time taken). It's as easy as saying "Reverse-Loop j starts with j=n, am I right? yes, n seems to be maximum possible repeat count", so: Add n to previous write down's end, but like "( n " instead of "+ n" (as this is inside previous loop), and close parenthesis only if we find something outside of previous loop.

搜索完成了!为什么?因为第125行(或之后的任何行)与我们的搜索模式不匹配。现在我们可以关闭任何圆括号(在我们的记录中左开)，结果如下:

f(n) = O( n( n ) )

试着进一步缩短“n(n)”部分，比如:

N (N) = N * N = n2 最后，用Big Oh符号来包装它，就像O(n2)或O(n²)一样，没有格式。

2021-07-02 10:51:35

小提示:大O符号是用来表示渐近复杂度的(也就是说，当问题的大小增长到无穷大时)，它隐藏了一个常数。

这意味着在O(n)和O(n2)的算法之间，最快的并不总是第一个算法(尽管总是存在一个值n，这样对于大小为>n的问题，第一个算法是最快的)。

注意，隐藏常数很大程度上取决于实现!

此外，在某些情况下，运行时并不是输入大小为n的确定函数。以快速排序为例:对n个元素的数组进行排序所需的时间不是一个常数，而是取决于数组的初始配置。

有不同的时间复杂度:

最坏的情况(通常是最简单的，但并不总是很有意义) 一般情况下(通常很难弄清楚…) .．.

一个很好的介绍是R. Sedgewick和P. Flajolet的《算法分析导论》。

正如你所说，过早的优化是万恶之源，(如果可能的话)在优化代码时真的应该总是使用分析。它甚至可以帮助您确定算法的复杂性。

2008-08-23 20:43:50