2011-04-11 115 views
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我在做一個問題,要求找到使用大O表示法簡化的嵌套for循環的複雜性。大O問題 - 算法分析II

的問題是:

for i <- 1 to n do 
    for j <- 1 to n do 
     for k <- 1 to (i+j) do 
      a unit cost operation 

我必須證明上述使用一系列符號的總和。我有點理解這個概念,並給出了一個解決方案。我只想知道我是否正確地做了。

這是我的答案:

**假定總和(X = I,y)是與x作爲下限和y作爲上限資本西格瑪符號。和(i = 1,n)sum(j = 1,n)sum(k = 1,i + j)1
=中,n)(I + J)
=>總和(I = 1,N)N * I => N *總和(I = 1,N)1

在規則膠層爲等差級數的總和給出了: => N * N/2(N + 1) =>(N^3 + N^2)/ 2

使用大哦規則 - > MAX(F(X),G(X)) : => max(n^3/2,n^2/2) => O(n^3)

我知道答案是正確的,但如果之前我的計算中是我不知道....

回答

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有了小幅盤整:

sum(i=1, n) sum(j=1, n) sum(k=1, i+j) 1 
= sum(i=1, n) sum(j=1, n) (i+j) 
= [ sum(i=1, n) sum(j=1, n) i ] + [ sum(i=1, n) sum(j=1, n) j ] 
= sum(i = 1, n) n*i   + sum(i=1, n) n*(n+1)/2 
= n * sum (i = 1, n) i  + n * n * (n+1)/2 
= n * n * (n+1)/2   + n * n * (n+1)/2 
= n * n * (n+1) 
= n^3 + n^2 
= O(max(n^3, n^2))   <--- as you correctly say 
= O(n^3) 

其實,這是Θ(n^3)


您也可以使用i+j <= 2*n

sum(i=1, n) sum(j=1, n) sum(k=1, i+j) 1 
= sum(i=1, n) sum(j=1, n) (i+j) 
<= sum(i=1, n) sum(j=1, n) 2*n 
= 2*n * sum(i=1, n) sum(j=1, n) 1 
= 2 * n^3 
= O(n^3) 
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直截了當和正式(和經驗證實),與c - >單位成本操作

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