Wszystkie pozostałe odpowiedzi są poprawne, chcę tylko zmienić następujące. Chciałem zobaczyć, czy ograniczenie wykonania wewnętrznej pętli k było wystarczające, aby zmniejszyć rzeczywistą złożoność poniżej. O(n⁴).
Napisałem więc:
for (int n = 1; n < 363; ++n) {
int sum = 0;
for(int i = 1; i < n; ++i) {
for(int j = 1; j < i * i; ++j) {
if(j % i == 0) {
for(int k = 0; k < j; ++k) {
sum++;
}
}
}
}
long cubic = (long) Math.pow(n, 3);
long hypCubic = (long) Math.pow(n, 4);
double relative = (double) (sum / (double) hypCubic);
System.out.println("n = " + n + ": iterations = " + sum +
", n³ = " + cubic + ", n⁴ = " + hypCubic + ", rel = " + relative);
}
Po wykonaniu tego staje się oczywiste, że złożoność jest w rzeczywistości n⁴
. Ostatnie wiersze danych wyjściowych wyglądają tak:
n = 356: iterations = 1989000035, n³ = 45118016, n⁴ = 16062013696, rel = 0.12383254507467704
n = 357: iterations = 2011495675, n³ = 45499293, n⁴ = 16243247601, rel = 0.12383580700180696
n = 358: iterations = 2034181597, n³ = 45882712, n⁴ = 16426010896, rel = 0.12383905075183874
n = 359: iterations = 2057058871, n³ = 46268279, n⁴ = 16610312161, rel = 0.12384227647628734
n = 360: iterations = 2080128570, n³ = 46656000, n⁴ = 16796160000, rel = 0.12384548432498857
n = 361: iterations = 2103391770, n³ = 47045881, n⁴ = 16983563041, rel = 0.12384867444612208
n = 362: iterations = 2126849550, n³ = 47437928, n⁴ = 17172529936, rel = 0.1238518469862343
To pokazuje, że faktyczna względna różnica między faktyczną n⁴
a złożonością tego segmentu kodu jest czynnikiem asymptotycznym względem wartości wokół 0.124...
(faktycznie 0,125). Chociaż nie daje nam to dokładnej wartości, możemy wywnioskować, co następuje:
Złożoność czasu jest n⁴/8 ~ f(n)
tam, gdzie f
jest twoja funkcja / metoda.
- Strona Wikipedii na temat notacji Big O stwierdza w tabelach „Rodzina notacji Bachmanna – Landaua”, że
~
granica dwóch stron operandu jest równa. Lub:
f jest równe g asymptotycznie
(Wybrałem 363 jako wykluczoną górną granicę, ponieważ n = 362
jest to ostatnia wartość, dla której otrzymujemy rozsądny wynik. Następnie przekraczamy długą przestrzeń, a wartość względna staje się ujemna.)
Użytkownik kaya3 zorientował się, co następuje:
Nawiasem mówiąc, stała asymptotyczna wynosi dokładnie 1/8 = 0,125; Oto dokładna formuła za pośrednictwem Wolfram Alpha .
for (j = i; j < i *i; j += i)
wtedy nie potrzebujesz testu modułu (ponieważj
gwarantuje się podzielność przezi
).