為什麼數學模型中的對數項不能忽略?

時間 2021-06-05 13:34:45

1樓:Richard Xu

因為「5*N^3+N^2+N是個O(N^3)的演算法」這句話不是簡單地「只留下最高次方的項而且不要係數」得到的,後者只是乙個經驗法則。

實際上大O記號(以及小o記號和Θ記號)都是有嚴格定義的,如大O符號 - 維基百科, 自由的百科全書,其中提到了大O的形式化定義。

對其中的形式化定義做個變形(不是嚴格等價的,但在演算法計算的大部分情況下是可以的)

存在正實數c和N,使得對於任意n>N,都有

再做個變形(仍然不夠嚴謹)

左邊是上極限,如果我們視作極限(很不嚴謹= =),則這說明f(n)是g(n)的同階或低階無窮大,這才是大O記號的意義

所以會過來看題主的問題,之所以多項式中的低階項可以被消除,是因為了上面這個式子中,N^2/N^3和N/N^3在N趨於無窮的過程中等於0,不影響最後的不等式比較,如果logN也是相加的一項,比如N^3+logN,那麼logN/N^3同樣等於0也可以消除

然而NlogN作為一項是不同的,比如N^3logN+N^2,用N^3去除,剩下的是logN+1/N,注意這時候N趨於正無窮時這個式子也趨於正無窮,不滿足上述定義,此時N^3logN+N^2是N^3的高階無窮大。

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