0

0

如何分析不同范围嵌套循环的时间复杂度

聖光之護

聖光之護

发布时间:2026-01-02 14:27:51

|

543人浏览过

|

来源于php中文网

原创

如何分析不同范围嵌套循环的时间复杂度

嵌套循环的时间复杂度由各层循环规模的乘积主导;当内层循环规模为 n−2、外层为 n 时,总操作数为 n(n−2) = n²−2n,按大 o 记号规则,最高次项 n² 决定其时间复杂度为 o(n²)。

在算法分析中,时间复杂度的核心目标是刻画输入规模 n 增大时,运行时间的增长趋势,而非精确计数。我们以如下典型嵌套结构为例:

for i in range(0, n):        # 执行 n 次
    for j in range(0, n - 2): # 每次执行 (n - 2) 次
        # 常数时间操作(如赋值、比较、算术运算)

外层循环迭代 n 次,内层循环每次迭代 n − 2 次,因此总执行次数为:
[ T(n) = n \times (n - 2) = n^2 - 2n ]

根据大 O 符号的定义

若存在正常数 (c) 和 (n_0),使得对所有 (n \geq n_0),有 (0 \leq T(n) \leq c \cdot n^2),则 (T(n) = O(n^2))。

显然,当 (n \geq 2) 时,(n^2 - 2n \leq n^2),故取 (c = 1, n_0 = 2) 即满足条件。更进一步,由于 (-2n) 是低阶项,在渐近分析中可被忽略;而常数因子(如系数 1)和低阶项均不改变主导增长速率——因此 O(n² − 2n) ≡ O(n²)

✅ 关键原则总结:

Question AI
Question AI

一款基于大模型的免费的AI问答助手、总结器、AI搜索引擎

下载
  • 只保留最高次幂项(主导项);
  • 忽略所有常数系数(如 5n² → n²);
  • 忽略所有低阶项(如 n² + 100n + 42 → n²);
  • 对多项式表达式,时间复杂度即为其首项的阶数

⚠️ 注意事项:

  • 此结论成立的前提是 n − 2 与 n 属于同一数量级(即 (\lim_{n \to \infty} \frac{n-2}{n} = 1)),若内层改为 range(0, sqrt(n)) 或 range(0, log n),结果将变为 (O(n\sqrt{n})) 或 (O(n \log n)),不可一概而论;
  • 实际性能可能受缓存、分支预测等硬件因素影响,但时间复杂度描述的是理论渐近上界,与具体运行环境无关;
  • 当 n 很小时(如 n

综上,只要内外层循环的迭代次数均为 n 的线性函数(如 an + b, cn + d,其中 a,c > 0),其嵌套结构的时间复杂度恒为 O(n²)。理解这一简化逻辑,是准确分析更复杂嵌套(如三重循环、非均匀边界)的基础。

相关标签:

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
页面置换算法
页面置换算法

页面置换算法是操作系统中用来决定在内存中哪些页面应该被换出以便为新的页面提供空间的算法。本专题为大家提供页面置换算法的相关文章,大家可以免费体验。

402

2023.08.14

C++ 单元测试与代码质量保障
C++ 单元测试与代码质量保障

本专题系统讲解 C++ 在单元测试与代码质量保障方面的实战方法,包括测试驱动开发理念、Google Test/Google Mock 的使用、测试用例设计、边界条件验证、持续集成中的自动化测试流程,以及常见代码质量问题的发现与修复。通过工程化示例,帮助开发者建立 可测试、可维护、高质量的 C++ 项目体系。

8

2026.01.16

java数据库连接教程大全
java数据库连接教程大全

本专题整合了java数据库连接相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

29

2026.01.15

Java音频处理教程汇总
Java音频处理教程汇总

本专题整合了java音频处理教程大全,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

12

2026.01.15

windows查看wifi密码教程大全
windows查看wifi密码教程大全

本专题整合了windows查看wifi密码教程大全,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

35

2026.01.15

浏览器缓存清理方法汇总
浏览器缓存清理方法汇总

本专题整合了浏览器缓存清理教程汇总,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

5

2026.01.15

ps图片相关教程汇总
ps图片相关教程汇总

本专题整合了ps图片设置相关教程合集,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

9

2026.01.15

ppt一键生成相关合集
ppt一键生成相关合集

本专题整合了ppt一键生成相关教程汇总,阅读专题下面的的文章了解更多详细内容。

5

2026.01.15

php图片上传教程汇总
php图片上传教程汇总

本专题整合了php图片上传相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细教程。

2

2026.01.15

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号