Algorithm 什么是Θ;根n^3函数和的复杂性?

Algorithm 什么是Θ;根n^3函数和的复杂性?,algorithm,time,complexity-theory,Algorithm,Time,Complexity Theory,函数的复杂性(Θ版本)是什么 n ∑ = 3*i3/2 i=1 我认为它只是Θ(n2),因为n2的增长速度比常数或平方根快,至少在我的头脑中这是直观的。有没有一种形式来证明这一点?让我们考虑一个简单的例子:求和[ i=1…n](i ^(3/2))< /代码> < /p> 让我们考虑下面的积分积分[i=(k0.5)…(k+1)](i ^(3/2))< /代码>,其中k是正整数。< /P> Integrate[i=(k-0.5)..(k+0.5)](i^(3/2)) = 2/5 *

函数的复杂性(Θ版本)是什么

n
∑ = 3*i3/2
i=1


我认为它只是Θ(n2),因为n2的增长速度比常数或平方根快,至少在我的头脑中这是直观的。有没有一种形式来证明这一点?

让我们考虑一个简单的例子:<代码>求和[ i=1…n](i ^(3/2))< /代码> < /p>

让我们考虑下面的积分<代码>积分[i=(k0.5)…(k+1)](i ^(3/2))< /代码>,其中k是正整数。< /P>

  Integrate[i=(k-0.5)..(k+0.5)](i^(3/2))
= 2/5 * ((k+0.5)^(5/2) - (k-0.5)^(5/2))
可以证明,对于所有正整数k:

k^(3/2) < 2/5 * ((k+0.5)^(5/2) - (k-0.5)^(5/2))
k^(3/2) > 0.3 * ((k+0.5)^(5/2) - (k-0.5)^(5/2))
我们可以从中得出:

Sum[i=1..n](i^(3/2)) < Integrate[i=(0.5)..(n+0.5)](i^(3/2))
因此:

可以证明,对于所有正整数k:

k^(3/2) < 2/5 * ((k+0.5)^(5/2) - (k-0.5)^(5/2))
k^(3/2) > 0.3 * ((k+0.5)^(5/2) - (k-0.5)^(5/2))
可以按照前面部分所示的类似方式进行验证。或者你可以通过显示单调性,并在k=1,域中允许的最小数下进行测试

由此,我们可以得出:

Sum[i=1..n](i^(3/2)) > 0.75 * Integrate[i=(0.5)..(n+0.5)](i^(3/2))
对于所有正整数n

我们知道:

  Integrate[i=(0.5)..(n+0.5)](i^(3/2))
= 2/5 * ((n+0.5)^(5/2) - 0.5^(5/2))
  Integrate[i=(0.5)..(n+0.5)](i^(3/2))
= 0.3 * ((n+0.5)^(5/2) - 0.5^(5/2))
因此:

因此,
Sum[i=1..n](i^(3/2))=Theta(n^(5/2))

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  Integrate[i=(0.5)..(n+0.5)](i^(3/2))
= 0.3 * ((n+0.5)^(5/2) - 0.5^(5/2))
Sum[i=1..n](i^(3/2)) > 0.3 * ((n+0.5)^(5/2) - 0.5^(5/2))
Sum[i=1..n](i^(3/2)) = Omega(n^(5/2))