tailieunhanh - Bài giảng Cấu trúc dữ liệu và giải thuật trong C++ - Bài 4: Phân tích các thuật toán

Bài giảng "Cấu trúc dữ liệu và giải thuật trong C++ - Bài 4: Phân tích các thuật toán" cung cấp cho người học các kiến thức: Tính hiệu quả của thuật toán, thời gian chạy, phương pháp đánh giá, phương pháp thực nghiệm, . | Bài 4. Phân tích các thuật toán Analysis of Algorithms 3 6 2020 Phân tích thuật toán 1 Thuật toán là một qui trình thực hiện từng bước từng bước giải quyết một vấn đề trong một khoảng thời gian hữu hạn. 3 6 2020 Phân tích thuật toán 2 Từ bài toán đến chương trình 3 6 2020 Phân tích thuật toán 3 Tính hiệu quả của thuật toán Thuật toán đơn giản dễ hiểu Thuật toán dễ cài đặt Thuật toán cần ít bộ nhớ Thuật toán chạy nhanh Khi cài đặt thuật toán chỉ để sử dụng một số ít lần thì ưu tiên tiêu chí 1 và 2 Khi cài đặt thuật toán mà sử dụng rất nhiều lần trong nhiều chương trình khác nhau sắp xếp tìm kiếm đồ thị thì ưu tiên tiêu chí 3 và 4 3 6 2020 Phân tích thuật toán 4 Các khía cạnh cần phân tích Bộ nhớ Space Xác định tổng dung lượng bộ nhớ cần thiết để lưu trữ toàn bộ dữ liệu đầu vào trung gian và kết quả đầu ra. Ví dụ Sắp xếp một dãy n phần tử. Bộ nhớ cần cho bài toán là Bộ nhớ lưu biến n lưu n phần tử của dãy lưu các biến i j tg nếu là thuật toán Bubble Sort Thời gian chạy của thuật toán Running time 3 6 2020 Phân tích thuật toán 5 Thời gian chạy Running time Hầu hết các thuật toán thực hiện biến đổi các đối tượng đầu vào thành các đối tượng đầu ra. Thời gian chạy của thuật được đặc trưng bởi kích thước của dữ liệu đầu vào. Chúng ta thường đi đánh giá thời gian chạy của thuật toán trong 3 trường hợp xấu nhất trung bình và tốt nhất. Thời gian chạy trung bình của thuật toán thường rất khó xác định Chúng ta tập trung vào phân tích thời gian chạy trong trường hợp xấu nhất do dễ phân tích 3 6 2020 Phân tích thuật toán 6 Thời gian chạy Running time 3 6 2020 Phân tích thuật toán 7 Phương pháp đánh giá 1. Phương pháp thực nghiệm 2. Phương pháp phân tích lý thuyết 3 6 2020 Phân tích thuật toán 8 Phương pháp thực nghiệm Các bước thực hiện Viết một chương trình thể hiện thuật toán Chạy chương trình với các bộ dữ liệu đầu vào có kích thước khác nhau và tổng hợp lại. Sử dụng một hàm như một đồng hồ để lấy chính xác thời gian chạy của thuật toán. Vẽ đồ thị biểu diễn kết quả 3 6 2020