考试要求:了解算法的定义以及特性;了解衡量算法在资源上的两个方面;掌握算法的渐进性分析方法,会用该方法对算法进行评估;掌握O标记法,理解大O标记法的意义;掌握Ω标记法,理解大Ω标记法的意义;

 

1.算法的定义:

  算法是对特定问题求解步骤的一种描述,它是指令的有限序列,其中的每条指令表示一个或多个操作。

2.算法的特性:

  (1)有穷性:一个算法必须总在执行有穷步之后结束,且每一步都在有穷时间内完成。

  (2)确定性:算法中每条指令必须有确切的含义,对于相同的输入只能得到相同的输出

  (3)可行性:算法中描述的操作都可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现。

  (4)输入:一个算法有零个或多个输入

  (5)输出:一个算法有一个或多个输出

3.算法的时间复杂度

  一般情况下,算法中基本操作重复执行的次数是问题规模n的某个函数,用T(n)表示,若有某个辅助函数f(n),存在一个正常数c使得T(n)<= c*f(n)恒成立。记作T(n)=O(f(n)),称O(f(n)) 为算法的渐进时间复杂度,简称时间复杂度。

4.算法的空间复杂度

  空间复杂度是指算法在计算机内执行时所需存储空间的度量。记作:S(n)=O(f(n))

5.算法时间复杂度和空间复杂度计算

  通常计算最坏时间复杂度与最坏空间复杂度

6.O标记法,O标记法的意义

  f(n) = O(g(n)) 表示的含义是f(n)以g(n)为上界,O表示最坏时间复杂度

  第二章 算法和算法分析_问题求解

7.Ω标记法,大Ω标记法的意义

  f(n) = Ω(g(n)) 表示的含义是f(n)以g(n)为下界

  第二章 算法和算法分析_存储空间_02

   当函数的大小只有下界,没有明确的上界的时候,可以使用大Ω表示法,Ω一般用于描述算法的最优复杂度 。

8. θ标记法,大θ标记法的意义

  f(n) = Θ(g(n)) 表示的含义是g(n)是f(n)的确界

       第二章 算法和算法分析_时间复杂度_03

  用于界定函数的渐进上界和渐进下界。当 f(n)= θ(g(n)) 的时候,代表着g(n)为f(n)的渐进紧确界。而θ渐进描述符在所有的渐进描述符中是最严格的一个,因为它既描述了函数的上界,有描述了函数的下界。

 9. 时空权衡原则

  以空间换时间的技术:通常使用额外的存储空间来实现更快或更方便的数据存取。