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Calculs de complexité

d'algorithmes

Notations asymptotiques : 0 et

Complexité

des algorithmes

Exemples de calcul de complexité

2

Complexités d'un algorithme

Un algorithme à

partir d'une donnée établit un résultat . La taille de la donnée est mesurée par un entier n. complexité temporelle une fonction de n qui mesure le temps de calcul pour une donnée de taille n complexité en mémoire

une fonction de n qui mesure la place mémoire utilisée pour le calcul sur une donnée de taille n

3

Complexités temporelles

Dans le pire des cas : donne une borne supérieure sur le temps de calcul pour toutes les données de taille n

En moyenne : fait la moyenne des temps de calculs pour toutes les données de taille n 4

Mesure-t-on vraiment le temps de calcul ?

Non, car le temps de calcul dépend de la machine

On évalue le nombre d'opérations "élémentaires" faites (additions, multiplications, etc.)

On obtient donc une estimation du temps de calcul àune constante multiplicative près (le temps mis par la machine pour faire une opération "élémentaire")

Dans cette estimation, on ne considère que le

terme dominant 5

Définitions

On dit que f est

dominée par g (noté f = O (g)) lorsque

On dit que f est

du même ordre de grandeur que g et l'on note f = (g) lorsque f=O(g) et g=O(f). 0 0 0 n cg n f n n c n 6

Définitions

f est négligeable devant g, (noté f =o(g)) lorsque f(n)/g(n) tend vers 0 quand n tend vers l'infini

On dit que f est

équivalente

g lorsque f(n)/g(n) tend vers 1 lorsque n tend vers l'infini 7

Relations entre O, o et autres

f est négligeable devant g implique f est dominée par g ? f est

équivalente

àg impliquef est du même ordre de grandeur que g ? 8

Remarque

Hormis pour l'équivalence, ces notions sont indépendantes des constantes multiplicatives non nulles.Par exemple : si

f est négligeable devant g, alors c f est négligeable devant c'g pour tout réels c et c' non nuls. 9

Polynômes et notations O et

Soit P(n) un polynôme en n. Pour quelles valeurs de p a-t-on P(n)=O(n p

Pour quelles valeurs de p a-t-on P(n)=

(n p 10

Montrer que pour tout entier k, on a

1 0 n kk i in 11

Échelle De Comparaison

Exercice

Soient les fonctions

f 1 (n)=n, f 2 (n)=2 n f 3 (n)=n 2 , f 4 (n)=2n, f 5 (n)=n n , f 6 (n)=log n, f 7 (n)=n!, f 8 (n)= nlog n

Pour chaque couple (i, j) dire si on a

f i =o(f j f i =O(f j f i (f j 12 10 9

Instructions/secondes

(1 gigaHertz) n 5 10 15 20 100
1 000 lo g n 3 1 0 -9 s4 1 0 -9 s4 1 0 -9 s5 1 0 -9 s7 1 0 -9 s1 0 -8 s 2n 10 10 -9 s2 1 0 -8 s3 1 0 -8 s4 1 0 -8 s2 1 0 -7 s2 1 0 -6 s nlog n 1 2 10 -9 s3 1 0 -8 s6 1 0 -8 s1 0 -7 s7 1 0 -7 s1 0 -5 s n 2 25 10
-9 s1 0 -7 s2 2 5 1 0 -7 s4 1 0 -7 s1 0 -5 s1 0 -3 s n 5 3 10 -6 s1 0 -4 s7 5 9 1 0 -4 s3 1 0 -3 s1 0 s 1 0 6 s 11 j o urs 2 n 32 10
-9 s1 0 -6 s3 2 8 1 0 -5 s1 0 -3quotesdbs_dbs28.pdfusesText_34