Big O Notation

概述

主要总结面试蛋糕中用来表达算法复杂读的O的相关知识和心得。
网页地址:https://www.interviewcake.com/article/python/big-o-notation-time-and-space-complexity?section=algorithmic-thinking&course=fc1

基础知识

  • 目的
    The Big O notation is the language we use for talking about how long an algorithm takes to run.
    O表达式是一种我们用描述一个算法运行中耗时多少的语言表达方式。
  • 详细描述
    with big o notation we express the runtime in terms of - brace youself - how quickly it grows relative to the input.
    我们使用O表达式,相对输入的增长速度来描述运行时。
    从如下几个方面阐述:
    1. how quickly the runtime grows(运行时的增长速度)
      我们很难证实一个算法的真正的运行时间,这个跟处理器的处理效率相关,和计算机如何运行相关,等等,相对于直接使用运行时间,O表达式是描述运行时的增长速度。
    2. relative to the input(相对于输入)
      如果我们直接计算运行时间,那么我们可以使用秒来描述速度;当我们计算运行时的增长速度,我们需要基于其他的东西来描述我们的速度,对于O表达式,我们使用输入的大小,通常称为n。
    3. as the input gets arbitrarily large(输入变得任意大)
      当n比较小的时候,我们的算法中一些步骤显的比较重要(耗时占比大),但当n很大时,这些步骤就不值得一提了。我们最关心的时随着输入增大而增长最快的东西,当n非常大的时候,其他东西就很不值得一提了。(渐进线)

其他注意点

  • n could be the actual input, or the size of input(n可能是输入的值,也可能是输入的大小)
  • Drop the constants(删除常量)
  • Drop the less significant terms(删除一些不重要的条款)
  • We usually talking about the "worse case"(我们经常讨论最坏情况)
    有时最坏情况比最好情况要坏的多,面试的时候,也可以通过明确的表述最坏情况,来打动面试官。

Space complexity(空间复杂性):the final frontier(最后的边界)

有时候,对于花费更短时间,我们更希望使用更少的存储空间。讨论空间复杂和上面讨论时间复杂很相似,都是相对于输入而言。
当我们讨论空间复杂性时,一般讨论的是额外增加的空间;对于输入占用不考虑。
时间复杂性和空间复杂性,在设计算法时,应进行权衡利弊。

Big O analysis is awesome expect it is not(Big O分析很棒,除了它不是)

使用Big O分析时,也要注意如下几点,并不是严格的按照上面的注意点而行,需进行甄别。

  1. Big O强调忽略常量,但常量有时也很重要(可以达到很好的优化效果);
  2. 注意避免过早优化
    有时优化时间或空间对可读性或编码时间有负面影响,对于一些初创或代码开发初期,编写易于快速发布和易读的代码更为重要,尽管运行时间不及预期。

共勉

一个伟大的工程师,知道如何在运行时,空间,实现时间,可维护性和可读性之间取得适当平衡。
您应该发展技能以查看时间和空间优化,以及判断这些优化是否值得的智慧。

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