合并排序算法的时间复杂性分析

算法分析
假设待排序序列中元素个数为n。
显然,当n=1时,合并排序一个元素需要常数时间,因而T(n)=O(1)。
当n>1时,将时间T如下分解:
分解:这一步仅仅是计算出子序列的中间位置,需要常数时间O(1)。
解决子问题:递归求解两个规模为n/2的子问题,所需时间为2T(n/2)。
合并:对于一个含有n个元素的序列,Merge算法可在O(n)时间内完成。
将以上阶段所需的时间进行相加,即得到合并排序算法对n个元素进行排序,在最坏情况下所需的运行时间T(n)的递归形式为:

当 n>1时,T(n)=2T(n/2)+O(n)
=2(2T(n/4)+O(n/2))+O(n)=4T(n/4)+2O(n)
=4(2T(n/8)+O(n/4))+2O(n)=8T(n/8)+3O(n)
=……

T(n)=2xT(n/2x)+xO(n)


n=2x,x=logn

由此可得,T(n)=nT(1)+nlogn=n+nlogn,即合并排序算法的时间复杂性为O(nlogn)

合并排序算法所使用的工作空间取决于Merge算法,每调用一次Merge算法,便得一个适当大小的缓冲区,退出Merge便释放它。在最后一次调用Merge算法时,所分配的缓冲区最大,它把两个子序列合并成一个长度为n的序列,需要O(n)个工作单元。所以,合并排序算法的空间复杂性为O(n)。

    原文作者:排序算法
    原文地址: https://blog.csdn.net/llxlqy/article/details/61916133
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