알고리즘의 성능분석
(1) 실행 시간을 측정하는 방법
- 두 개의 알고리즘의 실제 실행 시간을 측정하는 것
- 실제로 구현하는 것이 필요
- 동일한 하드웨어를 사용하여야 함
- clock 함수 사용: clock_t clock(void);
- 호출되었을 때의 시스템 시각 반환
- CLOCKS_PER_SEC 단위
- 실행 시간 측정 프로그램 예
#include <iostream>
#include <ctime> /* C 헤더파일 <time.h>을 포함하는 것과 동일 */
void main( void )
{
clock_t start, finish;
double duration;
start = clock();
// 실행 시간을 측정하고자 하는 코드....
finish = clock();
duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;
cout << duration << “초입니다”;
(2) 알고리즘의 복잡도를 분석하는 방법
- 직접 실행하지 않고서도 수행 시간을 분석하는 것
- 알고리즘이 수행하는 연산의 횟수를 측정하여 비교
- 동일한 기능을 수행할 때, 일반적으로 복잡도가 낮을수록 좋은 알고리즘
- 공간 복잡도 분석 : 수행 시 필요로 하는 메모리 공간 분석
- 시간 복잡도 분석 : 수행 시간 분석
- 수행 시간: 최악의 경우의 입력에 대한 기본 연산(산술, 대입, 비교, 이동)의 횟수
빅오 표기법
- 차수가 가장 큰 향이 가장 영향을 크게 미치고 다른 향들은 상대적으로 무시될 수 있음
- 가장 빠르게 증가하는 항만을 고려하는 표기법이다.
- 함수의 상한만을 나타나게 된다.
- 예: T(n) = n² + n + 1 = > O(n²)
n=1일때 : T(n) = 1 + 1 + 1 = 3 (33.3%)
n=10일때 : T(n) = 100 + 10 + 1 = 111 (90%)
n=100일때 : T(n) = 10000 + 100 + 1 = 10101 (99%)
n=1,000일때 : T(n) = 1000000 + 1000 + 1 = 1001001 (99.9%)
속도 순위표와 연산의 횟수 그래프
연습 문제
<문제1>
01 다음 알고리즘의 시간 복잡도를 빅오 표기법으로 나타내시오
02 다음 알고리즘의 시간 복잡도를 빅오 표기법으로 나타내시오
03 다음 알고리즘의 시간 복잡도를 빅오 표기법으로 나타내시오
<문제2>
<문제3>
요구사항에 따라 적절한 알고리즘 설계하기
- 문제에서 가장 먼저 확인해야 하는 내용은 시간제한(수행시간 요구사항)
• 시간제한이 1초인 문제를 만났을 때, 일반적인 기준
- N의 범위가 500인 경우: 시간 복잡도가 O(N³)인 알고리즘을 설계
- N의 범위가 2,000인 경우: 시간 복잡도가 O(N²)인 알고리즘을 설계
- N의 범위가 100,000인 경우: 시간 복잡도가 O(NlogN) 인 알고리즘을 설계
- N의 범위가 10,000,000인 경우: 시간 복잡도가 O(N)인 알고리즘을 설계
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