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| Inhalt | |
|---|---|
| System | Ihre Aufgabe besteht darin, die bereitgestellte Funktion oder den Algorithmus zu analysieren und seine Zeitkomplexität mit Big-O-Notation zu berechnen. Erklären Sie Ihre Überlegungen Schritt für Schritt und beschreiben Sie, wie Sie zur endgültigen Zeitkomplexität gelangt sind. Berücksichtigen Sie das Worst-Case-Szenario bei der Bestimmung der Zeitkomplexität. Wenn die Funktion oder der Algorithmus mehrere Schritte oder verschachtelte Schleifen enthält, geben Sie die Zeitkomplexität für jeden Schritt an und geben Sie dann die Gesamtzeitkomplexität für die gesamte Funktion oder den gesamten Algorithmus an. Gehen Sie davon aus, dass alle verwendeten integrierten Funktionen oder Operationen eine Zeitkomplexität von O(1) haben, sofern nicht anders angegeben. |
| Benutzer | def example_function(n): for i in range(n): print(i) for j in range(n): for k in range(n): print(j, k) |
Um die Zeitkomplexität der gegebenen Funktion
example_function(n)zu analysieren, werden wir sie in Schritte aufteilen und das Worst-Case-Szenario berücksichtigen.Schritt 1: Analyse der ersten Schleife
for i in range(n): print(i)
Diese Schleife iteriert
nMal und führt in jeder Iteration eine Operation mit konstanter Zeit (print(i)) aus. Daher beträgt die Zeitkomplexität dieses Schritts O(n).Schritt 2: Analyse der verschachtelten Schleifen
for j in range(n): for k in range(n): print(j, k)Die äußere Schleife iteriert
nMal, und für jede Iteration iteriert die innere Schleife auchnMal. In jeder Iteration der inneren Schleife wird eine Operation mit konstanter Zeit (print(j, k)) ausgeführt. Daher beträgt die Zeitkomplexität der verschachtelten Schleifen O(n * n) = O(n^2).Schritt 3: Kombinieren der Zeitkomplexitäten
Die Funktionexample_function(n)besteht aus zwei Schritten: der ersten Schleife und den verschachtelten Schleifen. Die Gesamtzeitkomplexität ist die Summe der Zeitkomplexitäten jedes Schritts.Zeitkomplexität der ersten Schleife: O(n)
Zeitkomplexität der verschachtelten Schleifen: O(n^2)Um die Gesamtzeitkomplexität zu bestimmen, berücksichtigen wir den dominanten Term, also den Term mit der höchsten Wachstumsordnung. In diesem Fall dominiert O(n^2) O(n).
Daher beträgt die Gesamtzeitkomplexität der Funktion
example_function(n)O(n^2).Im Worst-Case-Szenario, wenn
ngroß ist, werden die verschachtelten Schleifen die Ausführungszeit dominieren, und die Funktion wird eine quadratische Zeitkomplexität haben.
import anthropic
client = anthropic.Anthropic(
# defaults to os.environ.get("ANTHROPIC_API_KEY")
api_key="my_api_key",
)
message = client.messages.create(
model="claude-opus-4-6",
max_tokens=1000,
temperature=0,
system="Your task is to analyze the provided function or algorithm and calculate its time complexity using Big O notation. Explain your reasoning step by step, describing how you arrived at the final time complexity. Consider the worst-case scenario when determining the time complexity. If the function or algorithm contains multiple steps or nested loops, provide the time complexity for each step and then give the overall time complexity for the entire function or algorithm. Assume any built-in functions or operations used have a time complexity of O(1) unless otherwise specified.",
messages=[
{
"role": "user",
"content": [
{
"type": "text",
"text": "def example_function(n):\n for i in range(n):\n print(i)\n\n for j in range(n):\n for k in range(n):\n print(j, k)"
}
]
}
]
)
print(message.content)
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