2017-09-01 120 views
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def foo(n): 
    def bar(n): 
     if n == 0: 
      return 0 
     else: 
      return 1 + bar (n - 1) 
    return n * bar(n) 

如何根據輸入n計算foo運行時間的時間複雜度?空間複雜性呢?確定遞歸函數的時間和空間複雜度

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請修復您的縮進。 –

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@ChristianDean試圖? :) OP:它有多少次遞歸堆棧 - 這應該給你一個空間和時間複雜性的線索。 – AChampion

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@AChampion嗯,爲什麼沒有爲我工作:| –

回答

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讓我們來分析一下:

return n * bar(n) 
     → n * (1 + bar(n - 1)) 
     → n * (1 + 1 + bar(n - 2)) 
     → n * (1 + 1 + 1 + bar(n - 3)) 
     → n * (1 + 1 + 1 + .... <n times> + bar(0)) 
     → n * n 

這似乎線性時間和內存 - O(n)

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爲什麼它不像bar(),步數是n + 1,而foo()是n(n + 1),所以時間:O(n^2)? – kiki

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@kiki錯了。乘法是一個不變的操作。 n * n是一個單獨的步驟。然而,計算柱的輸出是線性的。 –

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正如cmentionedsᴘᴇᴇᴅ提到的,對於運行時和空間都是O(n)

讓我試着用遞推關係和推導來解釋它。

運行時

Base case: T(0) = 1 
Recurion : T(n) = T(n-1) + 1 (constant time for addition operation) 


T(n) = T(n-1) + 1 
    = T(n-2) + 1 + 1 
    = T(n-3) + 1 + 1 + 1 
    = T(n-4) + 1 + 1 + 1 + 1 
    = T(n-4) + 4*1 
    ... 
    = T(n-n) + n * 1 
    = T(0) + n * 1 
    = 1 + n 
    = O(n) 

對於空間複雜度

將有 'N' 的所有遞歸調用創建的棧。 因此,O(n)空間。

說明:空間複雜度可以通過尾遞歸實現進一步降低。

希望它有幫助!