К основному контенту

Скорость роста сложности алгоритма

Быстрорастущие функции доминируют над функциями с более медленным ростом. Поэтому если сложность алгоритма представляет собой сумму двух или нескольких таких функций, то можно отбросить все функции, кроме тех, которые растут быстрее всего. Если, например, алгоритм делает x3-30x сравнений, то его сложность растет как x3. Причина этого в том, что уже при x = 100 входных данных разница между x3 и x3-30x составляет лишь 0,3%.

Скорость роста сложности алгоритма определяется старшим, доминирующим членом формулы. Поэтому можно пренебрегать младшими членами, которые растут медленнее. Отбросив все младшие члены, мы получаем то, что называется порядком функции или алгоритма, скоростью роста сложности которого она является.

Алгоритмы, сложность которых:

- растёт по крайней мере так же быстро, как данная функция
При занятии эффективностью алгоритмов, класс Ω(f) не представляет большого интереса: например в Ω(n2) входят все функции, растущие быстрее, чем n2, скажем, n3 и 2n.

- растёт с той же скоростью
При сравнении алгоритмов интересны такие, которые решают задачу быстрее, чем уже известные. Поэтому если найденный алгоритм относится к классу Θ, то он не очень интересен.

- растёт медленнее, чем эта функция
Этот класс чрезвычайно важен. При сравнении двух алгоритмов интересно, принадлежит ли сложность первого из них классу "о большое" от сложности второго. Если это так, то значит второй алгоритм не лучше первого решает поставленную задачу.

Комментарии

Популярные сообщения из этого блога

Метод турниров

Метод турниров можно использовать для решения задач, в которых информация, полученная в результате первого прохода по данным, может облегчить последующие проходы. Поиск наибольшего значения Если воспользоваться им для поиска наибольшего значения, то потребуется построение бинарного дерева, все элементы которого являются листьями. На каждом уровне два элемента объединены в пару, причем наибольший из двух элементов копируется в родительский узел. Процесс повторяется до достижения корневого узла. Полное дерево турнира для фиксированного набора данных: Алгоритм поиска второго по величине элемента списка из N значений, требующий около N сравнений В результате каждого сравнения мы получаем "победителя" и "проигравшего". Проигравших мы забываем, и вверх по дереву двигаются только победители. Всякий элемент, за исключением наибольшего, "проигрывает" в точности в одном сравнении. Поэтому для построения дерева турнира требуется N-1 сравнение. Вт...

Выбор представления данных

Выбор представления данных часто довольно сложен и не полностью определяется имеющимися вычислительными средствами. Делать такой выбор всегда нужно с учетом операций, которые нужно выполнять с данными.  Нельзя принимать решения о структуре данных без учета того, какие алгоритмы применяются к данным, и что, обратно, структура и выбор алгоритмов часто сильно зависят от структуры обрабатываемых данных. Задачу построения программ нельзя отделять от задачи структурирования данных. Вопрос представления часто требует рассматривать несколько уровней детализации. Первое решение в цепочке зависит главным образом от решаемой задачи, а дальнейшие всё больше зависят от используемого инструмента и применяемых в нём технологий. Решения низкого уровня можно оставить проектировщикам вычислительного оборудования. Вряд ли можно требовать, чтобы программист решал, какое представление чисел использовать или даже какими должны быть характеристики устройства хранения данных. Реальный компьютер ...

Наихудший случай

Анализ наихудшего случая говорит о максимальном времени работы алгоритма. Анализ наихудшего случая даёт верхние оценки для времени работы частей программы в зависимости от выбранных алгоритмов. При анализе наихудшего случая необходимо найти входные данные, на которых алгоритм будет выполнять больше всего работы.