# 不同的算法时间复杂度
> 原文: [https://javatutorial.net/algorithm-time-complexities](https://javatutorial.net/algorithm-time-complexities)
在开始解释不同的时间复杂度之前,让我们首先看一下实际的算法是什么。
![java-featured-image](https://img.kancloud.cn/05/3e/053ee0bb59842d92359246c98f815e0c_780x330.jpg)
算法的正式定义是“在计算或其他解决问题的操作(尤其是计算机)中要遵循的过程或规则集”。 因此,换句话说,算法是定义的路径,例如计算机使用该算法来完成给定问题的解决方案。
![Algorithm Workflow](https://img.kancloud.cn/c0/d9/c0d90261c9f2df9886de065ed86e3583_445x706.jpg)
算法工作流程
尽管听起来很简单且不复杂,但事实恰恰相反。 许多算法要花费大量时间才能完成某件事,而有些则没有。 这就是为什么了解给定算法的**复杂度**非常重要的原因。 那是因为通过了解算法的复杂度,可以使我们了解算法的“价值”,或者说效率如何。
算法示例:
* 图片搜寻
* 语音输入
* 意见建议
* 谷歌地图
* 谷歌新闻
* 等等
![An ironic example of algorithm](https://img.kancloud.cn/71/76/7176c6dcc971a2d9dff384a12ff3fedc_831x468.jpg)
具有讽刺意味的算法示例
## 不同类型的算法复杂度
* ### 恒定时间:`O(1)`
如果时间量不取决于输入大小,则可以说算法大小以恒定时间运行。
一个例子是从数组访问元素。 您只需“调用”数组的索引即可访问数组的元素。
* ### 线性时间:`O(n)`
线性时间是指算法取决于的输入大小。 如果输入大小为 n ,则复杂度也将为 n。
具有这种时间复杂度的算法的一个著名示例是线性搜索。
* ### 对数时间:`O(log n)`
如果执行时间与输入大小的对数成正比,则可以说该算法以对数时间运行。
这种时间复杂度的算法的一个著名示例是二分搜索。
* ### 二次时间:`O(n^2)`
二次时间是指执行时间为输入大小的平方。
例如冒泡排序,选择排序,插入排序。
* ### “大 Ω”的定义
大欧米茄,也称为下界,用`Ω`符号表示。
## 大 O
如果执行时间与输入大小的对数成正比,则可以说该算法以对数时间运行。 例如,如果 Java 中有一个数组,其中包含 5 个苹果,并且您需要打印每个苹果,则该数组将为`O(5)`或换句话说,为`O(数组长度)`或`O(n)`。
这种时间复杂度的算法的一个著名示例是二分搜索。
## 大 Θ
如果`T(n)`是`Θ(f(n))`,则意味着`T(n)`增长(精确)与`f(n)`一样快。`n + n`仍然是 n。 是不是有点满嘴? 让我们尝试一个更简单的解释。
您可以将大 Θ 视为:
“花费的时间不会超过且不短于”
## 如何确定给定程序的复杂度
```java
int sumArray(int[] aiNumbers)
{
int iSum = 0;
for (int i=0; i<aiNumbers.length; i++)
iSum += aiNumbers[i];
return iSum;
}
```
该程序的复杂度只是`aiNumbers.length`。 因此,如果此数组的长度为 4,则复杂度为 4。如果`aiNumbers.length`为 6,则复杂度为 6。
复杂度是`aiNumbers.length`的原因是因为它会循环`aiNumbers.length`次。 因此,复杂度为`O(N)`。
```java
N = in.length;
i = 0;
while (i < N) {
for (int i=N-2; i<N; i++) {
System.out.println("Do something.");
}
}
```
上面程序的复杂度为`N * N`,即 N 乘以 2 的幂。这是因为`for`循环每次将运行 N 次,而整个循环将运行 N 次。 因此,`N *N`。因此,该算法的复杂度是二次(`O(n^2)`)
```java
for (int i = 0; i < n; i++) {
// do something
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
// do something
}
```
在上面的示例中,算法的时间复杂度为 n 。 这样做的原因是因为有 2 个循环 n 次循环 – `n + n`。 简而言之,`n + n`就是 n 。
## 每种算法的可视化表示
![Visual Represantion](https://img.kancloud.cn/20/1a/201aa09378417f53f9a8dc209486c16a_967x784.jpg)
视觉表示
图片来源: [https://adrianmejia.com/most-popular-algorithms-time-complexity-every-programmer-should-know-free-online-tutorial-course/](https://adrianmejia.com/most-popular-algorithms-time-complexity-every-programmer-should-know-free-online-tutorial-course/)
在算法和复杂度方面,请尽可能尝试优化算法。 这样做的一个好方法是使用集合等在输入数据中找到共同点。请记住:内存很昂贵,您的时间也很昂贵。
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