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总和O(1)+O(2)+ .... +O(n)评估为什么?

我在某处看到了它的解决方案:

O(n(n+1) / 2) = O(n^2)

但我对它不满意,因为O(1) = O(2) = constant,所以根据我的说法,它O(n)只能评估为。我在 Cormen 也看到了这个:

Σ(i=1 to n) O(i)

在上面的表达式中只有一个匿名函数。此功能与 O(1) + O(2) + ... + O(n)没有真正清晰解释的功能不同。

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这个问题似乎完全是主题,因为有一个标签asymptotic_complexity ...

根据CLRS,p。49,

“表达式中匿名函数的数量被理解为等于渐近符号出现的次数。例如,在表达式中

总和(O(i),i = 1..n)

只有一个匿名函数(i 的函数)。因此,此表达式与 O(1) + O(2) + ... + O(n) 不同,后者实际上并没有清晰的解释”

实际上,在您的公式中,“O”符号后面的常数可能都是不同的,它们的增长可能会改变整个和的渐近行为。不要写这个!


为了更完整地回答您的问题,总而言之(O(i),i = 1..n),您可以使用以下事实(参见GKP p.450

O(f(n)g(n)) = f(n) O(g(n))

因此,O(i) = i O(1),这一次在你的公式中使用相同的 O(1)。所以,

sum(O(i), i=1..n) = sum(i, i=1, n) O(1)

=n(n+1)/2 O(1) = O(n^2)

这样您就可以毫无困难地消除您的总和。

于 2013-09-12T07:40:34.440 回答
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根据 Big-Oh 符号的定义。

你有n函数f_i,每个函数都满足

a_i * i <= f_i(x) <= b_i * i; x > X_i

对于一些正常数a_i, b_i并且足够大X_i。让不等式X = max_i ( X_i )相加n得到

sum_i=1..n ( a_i * i ) <= sum_i=1..n ( f_i(x) ) <= sum_i=1..n ( b_i * i )

注意到

sum_i=1..n ( min(a_i) * i ) <= sum_i=1..n ( a_i * i )
sum_i=1..n ( b_i * i )      <= sum_i=1..n ( max(b_i) * i )

到达

    min(a_i) * 0.5*(n(n-1))  <= sum_i=1..n ( f_i(x) ) <= max(b_i) * 0.5*(n(n-1))
<=>       A       * (n(n-1)) <= sum_i=1..n ( f_i(x) ) <=        B      *(n(n-1))

因此,您开始使用的函数的总和确实是O(n^2).

于 2013-09-12T07:39:12.097 回答
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找到公式有一个窍门,真的没那么难。

你有: 1 + 2 + 3 + 4 + .... + n

如果你计算列表两次(一次从低到高排序一次从高到低你得到两倍的结果)

((1 + 2 + 3 + 4 + ... + n) + (n + (n - 1) + (n - 2) ... + 2 + 1)) / 2

这与

((1 + n) + (2 + n - 1) + (3 + n - 2) + ... + (n + 1)) / 2

这是:

((n + 1) * n) / 2

或者正如我们在 O(n²) 的概念中所说的那样。

于 2013-09-12T13:34:36.193 回答
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当然,O(1) 和 O(2) 是一个常数,所以我们可以忘记它们。但是 O(n/2) 是常数,我猜不是。所以试着(为你的作业)只计算元素的后半部分:

O(n/2) + O(n/2+1) + ... O(n) = ??

你会想出O(n^2):)

于 2013-09-12T07:22:16.443 回答