主定理
参考博客如标题
自己的傻b理解
对于我这种应付考试的人,可以直接代入几个特殊值...
只需要知道:
符号(O),读音殴,表示上界,小于等于,贴紧未知。
找好特殊值
对于简单的(如:O(n), 又如下面的例题3),自己推就行
博客原文如下
先介绍几个符号的含义。
符号(Θ),读音西塔,既是上界也是下界,等于,严格贴紧。
符号(O),读音殴,表示上界,小于等于,贴紧未知。
符号(o),读音也是殴,小于,不贴紧。
符号(Ω),读音偶眯嘎,表示下界,大于等于,贴紧未知。
符号(ω),读音也是偶眯嘎,表示下界,大于,不贴紧。
上面的“贴紧”是我根据tight翻译过来的(不是很准确啊),大概就是是否严格等于的意思吧。
意思就是(Θ)是平均时间复杂度,(O)是最坏情况下的复杂度,(Ω)是最好情况下的复杂度。
假设我们有递推关系式:
(T(n)=aT(n/b)+f(n))
其中,(n)为问题的规模、(a)为递推下子问题的数量,(n/b)为每个子问题的规模,(f(n))为递推后做的额外的计算工作。
1.假设存在常数ϵ>0 ,使得(f(n)=O(n^{logb(a)−ϵ})),则(T(n)=Θ(n^{logba}))。
具体意思是f(n)的上界是n的幂次,且(logb(a))比这个幂次要大,则时间复杂度为这个n的(logb(a))次。
例子:二叉树的遍历。(T(n)=2T(n/2)+Θ(1))。其中(a=2,b=2f(n)=1),此时ϵ=1。
(T(n)=Θ(n))。
2.假设存在常数(k≥0),使得(f(n)=Θ(n^{logba}log^kn)),则(T(n)=Θ(n^{logba} log^{k+1}n))。
具体意思是f(n)是n的(logb(a))次,再乘以一个(log),则复杂度是(f(n))的复杂度再乘以一个(log)。
例子:归并排序。(T(n)=2T(n2)+Θ(n))。其中(a=2,b=2,f(n)=n),此时k=0。
(T(n)=Θ(nlog2n))。
例子:二分搜索(折半搜索)。(T(n)=T(n2)+Θ(1)),其中(a=1,b=2,f(n)=1),此时k=0,则
(T(n)=Θ(log2n))。
3.假设存在常数ϵ>0,有(f(n)=Ω(nlogb(a)+ϵ)),同时存在常数(c<1)以及充分大的n满足$ af(n/b)≤cf(n)$那么 (T(n)=Θ(f(n)))。
这个感觉没啥用啊。。。
【例题】
1【NOIP2017初赛】若某算法的计算时间表示为递推关系式:
(T(N)=2T(N/2)+NlogN,T(1)=1),则该算法的时间复杂度为______________________________________________________。
A.(O(N)) B.(O(NlogN)) C.(O(NlogN)) D.(O(N^2))
【解析】套用情况2中的(k=1)的情况,则(T(n)=Θ(NlogN)),选C
2【NOIP2016初赛】若某算法的计算时间表示为递推关系式:
(T(N)=2T(N4)+N−−√,T(1)=1),则该算法的时间复杂度为______________________________________________________。
A.(O(N)) B.(O(√N)) C.(O(√N log2N)) D.(O(N^2))
【解析】套用情况2中的k=0的情况,则$T(n)=Θ(sqrt(N)log2 N) $,选C
3【NOIP2015初赛】某算法的计算时间表示为递推关系式:
(T(N)=T(N−1)+N) ,T(0)=1 。则该算法的时间复杂度为______________________________________________________。
A.(O(log22N)) B.(O(Nlog2N)) C.(O(N)) D.(O(N^2))
【解析】难道这个就要用主定理了?容易推导出(T(N)=T(0)+1+...+n=1+N∗(N+1)2) ,则时间复杂度为$O(N^2) $,选D
【总结】
NOIP初赛考察了3年的时间复杂度分析,其中两年用到了主定理。其实你不会主定理也没事儿,只要能找几个特殊值带入,并根据符号O的意义排除选项即可。