2016-11-11 148 views
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我得到低於插入排序算法,它包括嵌套的for循環:嵌套循環運行時間複雜度分析

public InsertionSort(AnyType [] a){ 
    int m; 
    for(int n = 1; n < a.length; n++){ 
     AnyType temp = a[n]; 
     for(m = n; m > 0 && tmp.compareTo(a[ m - 1]) <= 0; m--) 
      a[ m ] = a[ m - 1 ]; 
     a[ m ] = temp; 
    } 
} 

第一環路已運行時間爲O(N),第二個是O(N^2 ),所以嵌套循環中的總運行時間應該是O(N * N^2 = N^3),對嗎?但是我知道在插入排序中最壞的情況應該是O(N^2),但是我的老師改變了這段代碼,通過替換[m-1])< = 0來代替使用一個[m - 1])< 0.所以我很困惑,我怎麼來計算比最壞的情況更糟糕的情況。有人幫忙嗎?提前致謝。

+2

第二個循環看起來也'O(N)'對我來說,這將得到所需要的'O(N^2)'用於插入排序的整體性能。 –

+0

但是,如果我嘗試對具有所有相同元素的數組進行排序,那麼比較和交換的次數都是1 + 2 + 3 + ... n-1次,直到排序結束,所以我得到n(n-1)/ 2 = O(n^2) – Student

+0

這不是傳統的插入排序代碼,我的老師通過替換[m-1])<= 0而不是使用[m-1])<0 – Student

回答

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第二個是O(N^2)

這是不對的。怎麼看。

考慮a.length = N,TC應O(N^2)

因爲(1 + 2 + 3 + ... + N-1) = N(N-1)/2 = O(N^2)

內循環運行1周時間比以前更多的時間。

[1, 1] 
[2, 1] 
[3, 1] 
... 
[N-1, 1] 
+1

我完全同意:-) –

0

對(INT n = 1時; N <則爲a.length; N ++){

在該上面的行,則通過陣列去N - 1次(自你開始於索引1所有則爲a.length -1)的方式,從而O(N)

對(M = N; M> 0 & & tmp.compareTo(a [m-1])< = 0; M--)

在該內環,你開始以n,然後向下移動,因此,在最壞的情況下,你將被從當前值Ñ一路下降到1,從而執行多達n次比較。

因此,我們可以看到在最壞的情況下:

  • 第一次迭代:你是從1將1
  • 第二次迭代:你是從2將1
  • 第三次迭代:你是從3將1
  • ...
  • 第N-1次迭代:要從Ñ去-1到1

因此,要執行1 + 2 + 3 + 4 + ...N - 總共1個操作它等於:

(N)(N-1)/ 2 = O(N^2)

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讓我們的代碼像下面簡單。

public InsertionSort(AnyType [] a){ 
    // A value n 
    for(; n < length ;){ 
     // A value m 
     for(; m < someLength ;) { 
      // do something. 
     } 
    } 
} 

正如您所說,'someLength'可以從n-1開始。

但讓我們看看內部循環方面的代碼。

blahblah 
     for(; m < someLength ;) { 
      // do something. 
     } 
    blahblah 

它運行只someLength - 米(或無如果它是下0)倍

,其是直

,其被表示爲N(爲O(N))。


還有一件事。

1 + 2 + 3 + 4 + ... + n-1個不能沒有外循環中發生,可以嗎?

那麼你爲什麼要計算內環的複雜性呢?