Страницы

Поиск по вопросам

среда, 3 апреля 2019 г.

Каким образом оценивать сложность алгоритма в нотации О-больше?

Алгоритм поиска корня числа num. В алгоритме также используется sqrt, это приблизительный корень. function getsqrt (num, sqrt) { sqrt = 0.5*(sqrt+num/sqrt); var sqrtPrev = sqrt; while (Math.abs(sqrt-sqrtPrev) <= (sqrt-sqrtPrev)) { sqrtPrev = sqrt; sqrt = 0.5*(sqrt+num/sqrt); } return sqrt; } Какова сложность алгоритма? Линейная? Логарифмическая и т.д? Меня смущает просто деления на 2. Мне кажется, это линейная O(n)или логарифмическая. Обновление Мои рассуждения следующие: мы имеем один цикл, значит степень первая. Но я не уверен, что это линейная типа O(n). Потому что в задании есть 0.5*(sqrt+num/sqrt). Соответственно мне кажется, что это ускоряет поиск корня, нежели мы бы делили просто на 2 или методом перебора. Прав ли я, что это логарифмическая зависимость по основанию 2?


Ответ

Для Вашей функции сложно судить, какая у нее сложность - у Вас два аргумента. Поэтому, нужно либо фиксировать один аргумент, либо вводить зависимость между ними. Я использовал простое - sqrt = num/2. и пошел по самому простому пути - тестил на разных значениях аргумента и построить график (это один из способов узнать сложность). Мое мнение - сложность константная (или очень близка к ней). num десятые микросекунды (10^-7) 1 -> 32 2 -> 27 4 -> 24 8 -> 24 16 -> 23 32 -> 23 64 -> 23 128 -> 26 256 -> 24 512 -> 23 1024 -> 23 2048 -> 24 4096 -> 23 8192 -> 23 16384 -> 23 32768 -> 22 65536 -> 23 131072 -> 24 262144 -> 23 524288 -> 23 1048576 -> 24 2097152 -> 23 4194304 -> 24 8388608 -> 23 16777216 -> 23 33554432 -> 24 67108864 -> 23 134217728 -> 23 268435456 -> 24 536870912 -> 24 Как видно на первых проходах идет "прогрев" (это отрабатывает jit компилятор). Кстати, в Вашем коде есть одна ошибка - он иногда зависает. И зависает, если попытаться извлечь корень из числа, для которого он рациональный. (как минимум зависает на 4 и 10000). полный код для тестов и исправление (все тестилось на node.js). function getsqrt (num, sqrt) { sqrt = 0.5*(sqrt+num/sqrt); var sqrtPrev = sqrt; while (Math.abs(sqrt-sqrtPrev) < (sqrt-sqrtPrev)) { sqrtPrev = sqrt; sqrt = 0.5*(sqrt+num/sqrt); } return sqrt; }
function test(num) { var start = new Date(); for (var i = 0; i < 10000000; i++) { getsqrt(num, num / 2); } var end = new Date(); return end.setTime(end.getTime()-start.getTime()) }
for (var i = 1; i < 1000000000; i = i*2) { console.log(i + " -> " + test(i)); } P.S. В тегах указано с++, а код написан на JavaScript. Поэтому свой код я написал также на JavaScript. Обновление я разобрался, почему она константа. Потому что цикл обычно выполняется 1 раз или 0 (так у меня получается). Присмотритесь к условию while (Math.abs(sqrt-sqrtPrev) <= (sqrt-sqrtPrev)) sqrt-sqrtPrev используется в обеих частях! А если вспомните, то есть такое правило - не сравнивать на равенство вещественные числа (на больше-меньше можно, но осторожно, если числа близкие). Если там равно, то оно сработает только в том случае, если sqrt-sqrtPrev > 0 и немного повезет (на самом деле, если разница представима конечной двоичной дробью). Поэтому, сложность у алгоритма константная:).

Комментариев нет:

Отправить комментарий