4.4 Asymptotik
Anwendung von Folgen in der Informatik:
Abschätzung von Laufzeiten oder Speicherbedarf bei Algorithmen.
- Sei
die Laufzeit eines Algorithmus bei Eingabegröße . - Der konkrete Wert von
ist oft unerheblich – interessiert ist nur das Wachstumsverhalten der Folge (wie schnell wächst ?).
Landau-Symbole (Groß-O und Klein-o)
Wir betrachten die Menge
Sei
Groß-O von
: Klein-o von
: Es gilt:
, da jede Nullfolge beschränkt ist. Warnung: Das „=“ in den Definitionen ist kein echtes Gleichheitszeichen, sondern nur symbolische Schreibweise.
→ Man schreibtstatt .
Eigenschaften der - und -Notation
Seien
Wenn
, dann gilt: Wenn
und , dann: Wenn
und , dann:
(Transitivität)Es gilt:
INFO
Alle Aussagen gelten auch mit Klein-o statt Groß-O.
Weitere Landau-Symbole: und
Analog zur Definition von
Groß-
von : Klein-
von :
Beispiel
Seien:
Dann gilt:
Denn:
und
Allgemein gilt
Ein Polynom
Alternative Notation
Folgen kann man auch als Funktionen schreiben:
- Sei
eine Folge. Dann:
Übersicht: Landau-Symbole und Bedeutung
| Landau-Symbol | Bezeichnung | Bemerkung |
|---|---|---|
| beschränkt | ||
| logarithmisch | ||
| linear | ||
| „ | ||
| quadratisch | ||
| kubisch | ||
| polynomial | ||
| exponentiell |