return 语句中 "or" 的时间复杂度

Time complexity with an "or" in return statement

我有以下代码,想计算时间复杂度:

def solve(n):
    if n == 0 or n == 2:
        return True
    elif n == 1:
        return False
    else:
        return not solve(n-1) or not solve(n-2) or not solve(n-3)

如果我有这样的东西:

return solve(n-1) + solve(n-2)

至少在我看来是 T(n) = 2T(n-1)。

但是,如果我在 return 语句中有一个 "or",我该如何继续?

return not solve(n-1) or not solve(n-2) or not solve(n-3)

通常,在谈论时间复杂度时,我们会考虑最坏的情况。在这里,在绝对最坏的情况下,您将为 n-1n-2n-3.

计算 solve

因此,T(n) = T(n-1) + T(n-2) + T(n-3)

return not solve(n-1) or not solve(n-2) or not solve(n-3)的最差时间复杂度是T(n-1) + T(n-2) + T(n-3)

最好的是T(n-1)

因为如果 a 为真,a or b 不会计算 b

你应该考虑最坏的情况。假设 not solve(n-1)not solve(n-2) return False。在这种情况下,将始终评估 solve(n-3)

在复杂度方面,与计算相同:

solve(n-1) + solve(n-2) + solve(n-3)

短路是这种情况下的关键概念:

return not solve(n-1) or not solve(n-2) or not solve(n-3)

如果第一个函数的结果为假,则逻辑或的第一个操作数为真,则其他函数不需要计算(我们已经知道整体结果)。

如果第一个函数的结果为真,那么我们需要评估第二个函数。按照与上面相同的思路,如果第二个操作数的计算结果为真,那么我们就完成了,我们不需要调用第三个函数。

如果前两个函数的结果都为真,那么我们还需要对第三个函数求值,对表达式进行整体求值。


由于我们讨论的是时间复杂度,因此您需要考虑最坏和最好的情况。

  • 最佳情况:一次函数调用。时间复杂度:T(n - 1).
  • 最坏情况:三个函数调用。时间复杂度:T(n - 1) + T(n - 2) + T(n - 3).